Varistor

Модель резистора, зависящего от напряжения.

varistor

Описание

Блок Varistor представляет собой резистор, зависящий от напряжения (VDR) . Этот компонент также широко известен как металлооксидный варистор (MOV). Блок обладает высоким сопротивлением при низких напряжениях и низким сопротивлением при высоких напряжениях.

Вы можете защитить части электрической цепи от скачков напряжения, поместив этот блок параллельно с ними. Когда происходит скачок напряжения, сопротивление варистора значительно падает, в результате чего ток проходит через варистор, а не по цепи.

Используйте параметр Parameterization, чтобы выбрать один из двух вариантов поведения этого блока. Вариант Linear основывается на включенном и выключенном состояниях варистора и использует линейную зависимость между током и напряжением в обеих областях. Вариант Power-law использует экспоненциальную зависимость между током и напряжением в начальном состоянии включения. Эта опция также добавляет третью, линейную область при более высоких напряжениях.

Линейная параметризация

Этот вариант параметризации разделяет зависимость напряжения от тока на две линейные области:

Выключенная область — сопротивление высокое, и ток медленно увеличивается с ростом напряжения.
Включенная область — сопротивление низкое, и ток быстро увеличивается с ростом напряжения.

На этом рисунке показана зависимость напряжения от тока во включенной и выключенной областях.

varistor 1 s

Используйте линейную параметризацию в одном из этих сценариев:

Вы моделируете скачки напряжения вблизи порогового напряжения.
Вы ожидаете, что ваш варистор будет вести себя линейно во всех областях.

Зависимость напряжения от тока для линейного варистора имеет вид:

где:

и — напряжение и ток варистора соответственно.
— пороговое напряжение, разделяющее две области работы. Установите это значение с помощью параметра Clamping voltage.
и — сопротивления во включенной и выключенной областях. Установите эти значения с помощью параметров On resistance и Off resistance соответственно.
— константа, используемая для обеспечения непрерывности тока между двумя областями:

.

Параметризация по закону мощности

Этот вариант параметризации разделяет зависимость напряжения от тока на три области:

Область утечки — сопротивление высокое, и ток медленно растет с увеличением напряжения.
Нормальная область — сопротивление экспоненциально уменьшается с увеличением напряжения.
Область подъема — сопротивление низкое, ток быстро растет с увеличением напряжения.

На этом рисунке показаны три области работы в логарифмическом масштабе.

varistor 2 s

Используйте параметризацию по закону мощности в одном из этих сценариев:

Вы моделируете скачки напряжения в большом диапазоне напряжений.
Вы ожидаете, что ваш варистор будет вести себя экспоненциально в первой области включения.

Зависимость напряжения от тока для варистора по закону мощности имеет вид:

где:

и — напряжение и ток варистора соответственно.
— экспонента закона мощности, определяющая скорость увеличения тока с ростом напряжения в нормальном режиме. Установите это значение с помощью параметра Normal-mode power-law exponent.
и — пороговые напряжения, соответствующие точкам перехода утечка — нормальный режим и нормальный режим — подъем. Установите эти значения с помощью параметров Leakage to normal voltage transition и Normal to upturn voltage transition соответственно.
и — сопротивления в областях утечки и подъема. Установите эти значения с помощью параметров Leakage-mode resistance и Upturn-mode resistance соответственно.
, и — константы, используемые для обеспечения непрерывности тока между областями:

,

,

и

.

Эквивалентная схема

В дополнение к уравнениям варистора можно задать постоянное сопротивление выводов Rt и паразитную емкость устройства C. На этом рисунке показана эквивалентная схема для варистора в любом из режимов параметризации.

varistor 3 s

Порты

Ненаправленные

+ — положительный
электричество

Электрический порт, представляет положительную клемму.

− — отрицательный
электричество

Электрический порт, представляет отрицательную клемму.

Параметры

Main

Parameterization — режим работы варистора
Linear (по умолчанию) | Power-law

Выберите, как изменяется сопротивление варистора при увеличении напряжения:

Linear — две области. Область с низким напряжением имеет высокое сопротивление, а область с высоким напряжением — низкое.
Power-law — три области. Область утечки имеет высокое сопротивление. Нормальная область имеет экспоненциально уменьшающееся сопротивление. Область подъема имеет низкое сопротивление.

Clamping voltage — пороговое напряжение
260 В (по умолчанию) | положительное число

Напряжение точки перехода, , между выключенным и включенным состояниями линейного варистора.

Зависимости

Используется, если параметр Parameterization установлен в значение Linear.

Off resistance — сопротивление выключенной области
3e8 Ом (по умолчанию) | положительное число

Сопротивление при низком напряжении, , варистора в выключенном состоянии.

Зависимости

Используется, если параметр Parameterization установлен в значение Linear.

On resistance — сопротивление включенной области
1 Ом (по умолчанию) | положительное число

Сопротивление при высоком напряжении, , варистора во включенном состоянии.

Зависимости

Используется, если параметр Parameterization установлен в значение Linear.

Leakage to normal voltage transition — первое пороговое напряжение
130 В (по умолчанию) | положительное число

Напряжение точки перехода, , между областью утечки и нормальной областью варистора с законом мощности.

Зависимости