Apa itu Varistor Oksida Logam?
Istilah 'varistor' adalah kependekan dari resistor variabel. Oleh karena itu, nilai resistor akan berubah seiring dengan kondisi eksternal.
Varistor oksida logam adalah resistor yang bergantung pada tegangan yang resistansinya turun seiring dengan peningkatan tegangan pada resistor tersebut. Varistor terbentuk dari dua kata: variabel dan resistor. Namun, jenis resistor variabel ini tidak dapat divariasikan secara manual. Varistor mengubah resistansinya secara otomatis dengan peningkatan voltase.
Konstruksi Varistor Oksida Logam
Varistor terdiri dari dua elektroda logam dan senyawa oksida logam dalam bentuk bubuk seperti seng oksida atau kobalt oksida dan sebagainya. Butir oksida logam bertindak seperti sambungan PN bahan semikonduktor satu sama lain. Ketika tegangan diterapkan pada elektroda, varistor mulai menghantarkan arus dan konduksi berhenti segera setelah tegangan eksternal dihilangkan dari elektroda.
Prinsip Operasi Varistor Oksida Logam
Ketika tegangan listrik melonjak atau daya listrik dalam suatu jaringan berubah seketika dalam suatu rangkaian listrik, gangguan ini disebut dengan transien. Besaran tegangan melonjak hingga beberapa ribu volt dalam waktu singkat dan dapat merusak rangkaian listrik secara parah. Transien dalam sinyal AC ditunjukkan di bawah ini:
Varistor menurunkan resistansinya segera setelah tegangan naik dan oleh karena itu bertindak untuk menyediakan jalur resistansi minimum alternatif untuk lonjakan tegangan. Satu-satunya batasan dalam kasus MOV adalah bahwa MOV cocok untuk transien interval pendek. Mereka tidak dirancang untuk transien berdurasi lama dan menurunkan karakteristiknya ketika terkena transien yang berulang atau berdurasi lama.
Kurva Resistansi Statis Varistor
Varistor oksida logam menunjukkan hubungan terbalik dengan tegangan yang diberikan. Resistansi berkurang dengan meningkatnya tegangan. Ketika tegangan mencapai nilai maksimum, resistansi mencapai nilai minimum.
Kurva Karakteristik Varistor V-I
Resistor linier mengikuti pola garis lurus tetapi varistor tidak menunjukkan perilaku linier karena resistansinya turun seiring dengan peningkatan tegangan.
Kurva karakteristik menunjukkan perilaku varistor dua arah, dan kurva tersebut menyerupai karakteristik dua dioda Zener yang dihubungkan dari belakang ke belakang. Ketika varistor menghentikan konduksi, kurva bergeser ke tren linier dalam keadaan tidak aktif. Selama konduksi, kurva menunjukkan perilaku non-linier.
Kapasitansi Varistor & Tegangan Penjepit
Kedua elektroda bersama dengan media oksida logam perantara varistor menyerupai kapasitor. Media menjadi dielektrik dan varistor bertindak sebagai kapasitor dalam mode non-konduksi.
MOV memasuki mode konduksi di atas nilai tegangan penjepit dan tidak mengalir di bawah tegangan penjepit. Tegangan penjepit dapat didefinisikan sebagai level tegangan dc yang memungkinkan aliran arus 1mA melalui badan varistor. Level tegangan penjepit ini menentukan mode konduksi varistor.
Pada tegangan DC, efek kapasitansi tidak banyak berpengaruh, dan tetap berada dalam batas di bawah level tegangan penjepit. Namun pada kasus tegangan AC terjadi fenomena arus bocor. Reaktansi kebocoran turun seiring bertambahnya frekuensi dan dinyatakan seperti kasus kapasitor di bawah ini:
Aplikasi Varistor
Varistor dapat digunakan di sirkuit listrik apa pun yang terkena lonjakan tegangan. Itu ditambahkan dalam susunan paralel dengan rangkaian listrik yang dilindungi. Di bawah ini adalah beberapa aplikasi utama varistor:
Kesimpulan
Varistor melindungi peralatan listrik dari lonjakan tegangan berlebih. Mereka melindungi jaringan listrik yang rumit dari transien, seperti pemutus sirkuit dan sekering yang melindungi dari arus berlebih. Mereka tersedia dalam kisaran desain 10 hingga 1000 volt, baik untuk suplai AC dan DC.