바리스터는 제너다이오드와 기본적인 원리는 같다. 둘다 특정전압 이상이 되면 ON이 되는 반도체이다.
다만 바리스터의 경우는 제너다이오드보다 전압이 높고, 쌍방향으로 동작을 한다.
바리스터의 경우 외부에서 들어오는 과전압, 서지신호등을 제거하여 내부 부품을 보호하기 위해 사용한다.
즉 주로 외부의 서지전압등을 차단해주는 역활한다. 전화기나, 모뎀등과 같이 외부와 통신하는 기기에서 외부인 입력에 장착하여 외부서지노이즈를 GND로 흘려 보내는 역활을 한다.
그러나 바리스터를 GND가 아닌 출력쪽으로 보내도 되는데, 그럴때는 출력이 어떤식으로 구성되어 있나에 따라 달라진다. 출력이 서지전압이나 과전압을 충분히 흡수할수 있는 형태여야 한다는 것이다.즉 충분히 낮은 임피던스를 갖게끔 한다면 출력으로 연결해도 되지만 서지 신호에 대해 출력에서 제대로 흡수할수 없다며 결국 입력과 출력사이에 있는 장치나 부품에 과전압이 흐르게 되어 파손할수 있게 된다.
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바리스터의 종류
산화아연(ZnO) 바리스터(TNR, ZNR, INR) 탄화규소(SiC) 바리스터
최근에는 산화아연 바리스터가 대부분이다.
▶TNR의 역활 및 특성
바리스터와 유사하다. 정격전압 이하에서는 임피던스가 매우 높고 누설전류는 수uA정도로 낮다. 과전압에 대해서는 임피던스가 낮아서 제너다이오드처럼 과전압을 걸러주는 효과를 가진다.
장점은 제너다이오드나 TDS다이오드에 비해 상대적으로 큰 흡수 전류를 가진다는 것이다.
단점은 상대적으로 속도가 느리다.
낙뢰 방지 목적으로 사용될 경우는 전원단에 병렬로 2개를 연결하고 어스를 사이에 연결하여 사용한다. 입력단에 퓨즈, 후단에 라인필터를 달아주면 서지 방지 효과를 더욱 키울 수 있으며 병렬로 104(0.1uF)/AC250V MF콘덴서를 달아주는 것이 전원 노이즈를 제거 하는 좋은 방법이다.
▶부품 표기 설명
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▶TNR 선정 방법
선정에 있어서 가장 중요한 것은 정격전압과 전류이다.
- AC220V의 경우는 391(390V) ~ 471(470V)에 15D 또는 15G 정도를 주로 이용
여기서 15D는 반복 흡수에 견딜 수 있는 전력(W)를 지칭
(예를 들어 10D가 수십회라면 15D는 수백회가 되고 20D는 수만회)
- DC24V의 경우는 820(82V) ~ 121(120V)를 주로 사용
(일반적으로 낮은 전압용량을 사용할수록 시간 지연이 발생)
- DC16V의 경우는 470(47V)를 사용하며 DC12V의 경우는 180(18V)를 사용
고속 신호라인의 경우 C값이 매우 적은 TNR을 선정해야 한다.
결론적으로 TNR의 정격전압 선정은 DC의 경우 1.3배, AC의 경우는 1.7배 이상을 선정한다.
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