Ένα βαρίστορ, που μερικές φορές ονομάζεται επίσης «αντίσταση που εξαρτάται από την τάση», είναι ένα μέρος του ηλεκτρικού κυκλώματος που βοηθά στη διοχέτευση και την εκτροπή βολτ προκειμένου να διατηρηθούν σταθερά τα επίπεδα ενέργειας που ρέουν μέσα από αυτό. Η κατανόηση των ιδιαιτεροτήτων του τι κάνει και πώς λειτουργεί μπορεί να είναι περίπλοκη. Σε πολύ γενικό επίπεδο, ωστόσο, αυτά τα εξαρτήματα λειτουργούν ως εσωτερικά προστατευτικά υπέρτασης και βοηθούν στη διατήρηση των ηλεκτρικών ρευμάτων σε μια δεδομένη συσκευή. Συνήθως κατασκευάζονται από μεταλλικά σύνθετα υλικά που έχουν διαμορφωθεί ειδικά για να απορροφούν και να μεταφέρουν ηλεκτρισμό σε ορισμένα επίπεδα, αν και συνήθως δεν θεωρούνται αληθινοί αγωγοί. Σχεδόν όλες οι σύγχρονες ηλεκτρικές συσκευές τις περιέχουν, και είναι ίσως το πιο προφανές και πιο σημαντικό σε πράγματα όπως γεννήτριες και μετασχηματιστές που δέχονται τακτικά ρεύματα υψηλής τάσης.
Τι κάνει
Η λέξη «βαρίστορ» είναι ένας συνδυασμός των λέξεων «μεταβλητή» και «αντίσταση», και με απλά λόγια αυτό ακριβώς κάνει αυτό το εξάρτημα: αντιστέκεται στον ηλεκτρισμό με βάση το πόση ενέργεια περνάει και την ένταση αυτής της ενέργειας. Ο κύριος ρόλος του είναι να λειτουργεί ως περισσότερο ή λιγότερο διάκενο σπινθήρα που προστατεύει τις πλακέτες κυκλωμάτων από ανεξέλεγκτη τάση. Χωρίς αυτά, τα ηλεκτρικά ρεύματα θα μπορούσαν να διατρέχουν ελεύθερα ένα σύστημα σε υψηλά επίπεδα. Αυτό θα μπορούσε να είναι επικίνδυνο για τον άνθρωπο και επίσης κινδυνεύει να «τηγανίσει» ή να καταστρέψει την ίδια την πλακέτα κυκλώματος.
Αυτά τα εξαρτήματα είναι συχνά πολύ μικρά, αν και το μέγεθός τους είναι συνήθως σε σχέση με το είδος της συσκευής ή της συσκευής που αντιμετωπίζει προβλήματα. Σε μικρότερες συσκευές, όπως προσωπικούς υπολογιστές ή οικιακά ηλεκτρονικά είδη, συνήθως δεν έχουν διάμετρο περισσότερο από 0.4 ίντσες (1 cm), αλλά σε γεννήτριες και μετασχηματιστές μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτεροι. Τα περισσότερα είναι κυκλικά και γενικά έχουν δύο ακίδες ή ακίδες που εκτείνονται έξω από αυτά και μέσα στην πλακέτα κυκλώματος οποιουδήποτε εργάζονται για να βοηθήσουν στην προστασία. Πολλά από τα μικρότερα παραδείγματα έχουν κυκλικό σχήμα και συχνά λέγεται ότι μοιάζουν με μικρά νομίσματα ή μικροσκοπικές μπαταρίες, αν και τα μοντέλα με τετράγωνο σχήμα είναι επίσης κοινά. Υπάρχουν πολλές διαφορές όσον αφορά την εμφάνιση, και πολλά από αυτά έχουν να κάνουν με τις ιδιαιτερότητες της χρήσης. Οι μικρές προσωπικές συσκευές έχουν αναγκαστικά διαφορετικές ανάγκες από τα μεγαλύτερα, πιο ισχυρά πράγματα, όπως οι κόμβοι τηλεπικοινωνιών και οι διακομιστές υπολογιστών.
Συνηθέστερες χρήσεις
Οι περισσότερες συσκευές που χρησιμοποιούν ηλεκτρική ενέργεια έχουν ανάγκη για καταστολή τάσης, πράγμα που σημαίνει ότι σχεδόν κάθε ηλεκτρονική συσκευή, από τα ξυπνητήρια μέχρι τα βιομηχανικά μηχανήματα, χρειάζεται μια μεταβλητή αντίσταση. Σε μικρές συσκευές, αυτό το εξάρτημα δεν είναι συχνά ιδιαίτερα αισθητό και συχνά λειτουργεί σε συνδυασμό με άλλα μέτρα ελέγχου τάσης για να παρέχει βασική προστασία από υπερτάσεις. Τα προστατευτικά υπέρτασης – μακριές λωρίδες πριζών που συνδέονται σε πρίζες τοίχου – είναι μερικά από τα πιο κοινά σημεία για να βρείτε αυτές τις αντιστάσεις γύρω από το σπίτι. Ωστόσο, τα μεγαλύτερα μηχανήματα είναι αυτά που τείνουν να εξαρτώνται από αυτά πιο φανερά.
Πράγματα όπως οι μετασχηματιστές, οι τηλεφωνικοί πίνακες και οι μηχανικές συσκευές μεγάλης κλίμακας συχνά εξαρτώνται από ισχυρές αντιστάσεις προκειμένου να αποφευχθεί η πλήρης κατάρρευση και οι επικίνδυνες συνθήκες εργασίας. Τα βαρίστορ σε αυτές τις ρυθμίσεις τείνουν να είναι λίγο πιο ισχυρά και συχνά έχουν τη δυνατότητα να ενεργοποιούν τον τερματισμό λειτουργίας ολόκληρης της συσκευής σε περίπτωση που εντοπιστούν υπερβολικά υψηλές τάσεις. Αυτό συνήθως απαιτεί άμεσες επισκευές και πιθανή αντικατάσταση της συσκευής ανίχνευσης, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις μπορεί να σώσει τη συσκευή στο σύνολό της.
Πως δουλεύει
Σε γενικό επίπεδο, αυτά τα εξαρτήματα λειτουργούν διακινώντας ρεύματα μέσω μιας σειράς σωματιδίων φορτισμένων με ιόντα που τοποθετούνται ανάμεσα σε δύο αντίθετες μεταλλικές πλάκες για να δημιουργήσουν εμπόδια και συνδέσμους, διοχετεύοντας αποτελεσματικά τα ρεύματα σε συγκεκριμένα σημεία. Ο πιο κοινός τύπος είναι γνωστός ως βαρίστορ μεταλλικού οξειδίου ή MOV. Τα παραδείγματα αυτής της κατηγορίας χρησιμοποιούν κόκκους οξειδίου του ψευδαργύρου για να απορροφούν και περισσότερο ή λιγότερο να παγιδεύουν τα ρέοντα ρεύματα και να αναγκάζουν αυτά τα ρεύματα να ρέουν προς μία μόνο κατεύθυνση. Όταν τα ρεύματα διπλασιάζονται, υπάρχει αυξημένος κίνδυνος για προβλήματα.
Οι κόκκοι συνήθως φέρουν ένα ηλεκτρικό φορτίο από μόνοι τους, το οποίο βοηθά όταν πρόκειται τόσο για την απορρόφηση όσο και για την κατεύθυνση των ρευμάτων. Στις περισσότερες περιπτώσεις οδηγεί επίσης σε αυξημένη προσαρμοστικότητα. Μικρά ρεύματα με χαμηλές έως μέτριες τάσεις διέρχονται από τις πλάκες και συνήθως δεν απαιτούν πολλή δράση. Ωστόσο, τα ρεύματα υψηλής τάσης μπορούν να κατακλύσουν τις συνηθισμένες διασταυρώσεις διόδων, γεγονός που ενεργοποιεί τις αντιστάσεις. Ως αποτέλεσμα, το MOV μπορεί να ειπωθεί ότι έχει υψηλή αντίσταση σε χαμηλές τάσεις αλλά χαμηλή αντίσταση σε υψηλές τάσεις. Με άλλα λόγια, είναι ευέλικτο σε διάφορες ρυθμίσεις.
Σημασία του περιορισμού της ενέργειας
Ο κύριος ρόλος αυτού του είδους της συσκευής είναι να διοχετεύει και να εκπέμπει ενέργεια, αλλά δεν είναι ασφαλής. Οι υπερβολικά ισχυρές εκρήξεις ενέργειας μπορούν να το καταστρέψουν ή ακόμα και να το καταστρέψουν. Οι κεραυνοί, για παράδειγμα, συχνά καταστρέφουν αυτού του είδους τις αντιστάσεις ή τις προκαλούν να λιώσουν.
Ωστόσο, τα περισσότερα προβλήματα μπορούν να προβλεφθούν, και στις περισσότερες περιπτώσεις οι αντιστάσεις μπορούν να αντιμετωπίσουν σοβαρά προβλήματα. Δύο από τις πιο σημαντικές παραμέτρους είναι ο χρόνος απόκρισης, ο οποίος είναι ο χρόνος που χρειάζεται η συσκευή για να χαλάσει, και το μέγιστο ρεύμα και η καθορισμένη τάση διάσπασης, που θέτουν ανώτατα όρια σε αποδεκτά επίπεδα ενέργειας. Οι διαφορετικές χρήσεις έχουν διαφορετικές ανάγκες και προδιαγραφές χωρητικότητας.