Варисторы

Для ограничения напряжения на защищаемом объекте используют варисторы, которые являются керамическими приборами на основе оксида цинка, легированного другими материалами. Варистор имеет сопротивление, зависящее от напряжения, что дало ему название VDR - зависимый от напряжения резистор. На рис. 5.10 приведены вольтамперные характеристики трех варисторов с различными напряжениями ограничения.

Рис.5.10. Вольтамперные характеристики трех варисторов.

Ток варистора I резко возрастает при возрастании напряжения U на нем. Он выполняет роль ограничителя напряжения.

Стабилитроны (диоды Зенера)

Стабилитроны выполняют в электронных схемах функции стабилизаторов напряжения. В отличие от обычных диодов при определенном обратном напряжении (стабилизации) в них возникает обратимый пробой. Существует много типов стабилитронов с различными напряжениями стабилизации от нескольких вольт до нескольких сотен вольт. Они также отличаются допустимыми максимальными токами. При последовательном встречном включении двух стабилитронов они могут использоваться для ограничения переменного напряжения. как пол

Двунаправленные стабилитроны имеют характеристики подобные варистору. Нелинейность здесь значительно больше, чем у варистора так, что открытие диода более резко выражено. Поэтому в этом случае более четко определено напряжение ограничения.

Структура стабилитрона соответствует встречному соединению двух диодов с получением симметричной характеристики (рис.5.11).

Рис.5.11. Обозначение и вольтамперная характеристика стабилитрона.

P-n переход диода Зенера включен в обратном напряжении и через переход проходит малый обратный ток. Когда напряжение превысит определённый уровень V_z, возникает обратимый пробой и через р-n переход начинает протекать ток, величина которого ограничивается внешним сопротивлением. Это напряжение называется напряжением стабилизации V_z. Эффект стабилизации в стабилитроне выражен сильнее, чем в варисторе.

Энергия, поглощаемая стабилитронами без разрушения, меньше чем у варисторов из-за того, что у стабилитрона тепловая энергия в основном выделяется в р-n переходе, а у варистора в его относительно большом объеме. Это выражается в меньшей перегрузочной способности (теплоемкости) диодов Зенера. Тепловая перегрузка в стабилитронах может быть скомпенсирована использованием металлических теплоотводов, однако это значительно увеличивает размеры прибора.