TVS - 배리스터, MOV 사양
배리스터는 (나노 초에서 밀리 초 시간 내에서) 상대적으로 높은 과도 전류와 에너지 정격을 갖는 비선형 양방향 전압 종속 보호 소자입니다. 빠른 응답 시간으로 인해 과도 전압, 서지, 스파이크, 과전압 이벤트나 ESD로부터 전자 회로를 보호하는데 사용됩니다. 이러한 현상은 일반적으로 회로 전단의 입력 전원에서 발생하며 가끔 회로 후단의 출력 전원에서 발생하기도 합니다. 배리스타는 일반적으로 개방 상태이지만, 과전압 이벤트가 발생하면 배리스터의 저항은 기하 급수적으로 감소하여 전압을 제한 시킵니다.
대부분의 과전압 상태에서는 전압 값을 알 수 없기 때문에 배리스터가 그 한계 내에서 사용되었는지 여부를 알기는 어렵습니다. 그러나 배리스터가 사양의 범위 내에서 작동하였다면 시간의 경과에 따른 성능 저하의 징후를 보이지 않지만, 전압 관련 이벤트가 발생한 후 시간이 경과함에 따라 “저항이 커지게” 될 것입니다. 배리스터는 원래 단락 된 상태로 고장이 나지만 전류를 제한하기 위한 서미스터나 퓨즈가 직렬로 연결되어 있지 않다면 과전류나 열에 의해 개방이 될 수도 있습니다.
일부 배리스터는 기판 공간을 절약하면서 과도한 발열을 보다 빠르게 감지하기 위해 내부에 이미 열 소자가 내장되어 있습니다. 이러한 배리스터들의 패키지는 배리스터당 다리가 2개 또는 3개로 세번째 다리가 일반적으로 "출력 표시기"이며 일종의 외부 표시기 회로에 출력하여 MOV의 내부 상태를 나타냅니다. 하나의 패키지내에 여러 배리스터가 내장될 수도 있습니다.
대부분의 규격서에는 펄스 정격 곡선이나 반복 서지 용량 차트가 포함되어 있어 어떤 유형의 이벤트들을 처리할 수 있는지를 보여줍니다. 이러한 이벤트 사양을 초과하면 소자는 원래 기재된 사양을 만족하지 못하게 될 수 있습니다. 사양을 올바르게 선택하지 않으면 배리스터가 작동하지 않거나 수명이 줄어들기도 하며 또는 완전히 고장 날 수도 있습니다. 각 배리스터들은 배리스터 값이 결정되는 방법에 대한 시험 방법이 다를 수 있으므로, 올바른 배리스터를 선택하였는지를 판단하기 전에 규격서를 살펴보는 것이 중요합니다.
용어 :
배리스터 전압 (최소): MOV 내의 저항 변화가 시작되는 대략적인 최소 전압, 또는 “도통 시작” 전압으로, 이 값은 일반적으로 지정된 제어 회로 또는 전기적인 값에서 작동하는 동안 결정됩니다.
배리스터 전압 (표준): 표준 서지 전압 또는 최소, 최대 배리스터 전압 사이의 대략적인 “중간” 전압. 대체로 최소 전압과 최대 전압의 중간으로부터 얻어지는 일반적인 값입니다.
배리스터 전압 (최대): 클램프 전압(최대)이라고도 하며, 사양 내에서 동작할 경우 소자의 고장 없이 지정된 피크 펄스 지속 시간 동안 배리스터가 도통(또는 회로를 통과)하는 대략적인 최대 전압입니다. 이 값은 일반적으로 지정된 제어 회로 또는 최대 클램프 전압 @ 클래스 전류와 같은 전기적인 값에서 동작하는 동안 결정됩니다.
전류 - 서지: 지정된 피크 펄스 지속 시간 동안 소자의 고장 없이 인가될 수 있는 최대 피크 전류. 비록 부품이 이러한 서지에 대처는 하겠지만, 대부분의 제조사들은 서지 전류는 일회성 발생으로 간주하여 부품 교체를 권장합니다.
에너지 : 이벤트가 발생 중 지정된 파형을 지정된 피크 펄스 지속 시간 동안 MOV가 소모할 수 있는 최대 줄(Joule)양. 이 값은 일반적으로 지정된 제어 회로 또는 전기적인 값에서 동작하는 동안 결정됩니다. MOV는 이 최대 값에 단 한번 대응할 수 있기 때문에 발생 후 교체하는 것이 좋습니다. 이벤트 발생 후에도 부품이 동작하는 것처럼 보일 수 있지만 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.
최대 AC 전압: 지속적으로 배리스터에 인가할 수 있는 최대 RMS 전원 전압. 실제 RMS 전원 전압보다 약간 높은 값으로 선택할 수 있습니다. 부품의 수명을 단축시킬 수 있기 때문에 사인파의 피크 전압이 최소 배리스터 전압과 오버랩 되지 않도록 해야 합니다. 다행히, 제조사들은 꾸준히 이를 사양에 포함하고 있습니다.
최대 DC 전압: 지속적으로 배리스터에 인가할 수 있는 최대 DC 전원 전압. 실제 DC 전원 전압보다 약간 높은 값으로 선택할 수 있지만, 많은 경우 제조사들은 사양에 이 마진을 포함하고 있을 것입니다.
올바른 배리스터 결정 절차
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통상적으로 배리스터에 인가되는 지속적인 동작 전압을 결정 하고 이 전압과 일치하거나 약간 더 높은 최대 AC 또는 DC 전압 을 가지는 배리스터를 선택하십시오. 공급 전원에는 보통 전압 변화 허용오차가 있기 때문에 실제 전원 전압보다 10-15% 더 높은 최대 정격 전압이 일반적입니다. 보통 배리스터에는 이런 비율이 이미 전압 값에 반영되어 있을 것입니다. 최저의 보호 수준 보다 최대한 낮은 누설 전류가 더 중요하다면, 훨씬 높은 동작 전압의 배리스터를 고려할 수 있습니다.
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이벤트 발생 중 배리스터에 의해 흡수되는 에너지를 설정 하십시오. 비록 이것이 때로는 알 수 없는 값일 수 있지만, 환경과 규격서의 사양 내에서 이벤트가 발생하는 동안의 배리스터의 모든 절대 최대 부하 값들을 사용하여 결정합니다. 회로에서 발생할 수 있는 이벤트로 인해 필요한 에너지 소비량과 최소 동등하거나 이상적으로는 이를 초과하는 에너지 소비 정격을 가지는 배리스터를 선택하는 것은 중요합니다. MOV는 정격 최대 에너지 레벨에 단 한번 대응할 수 있기 때문에 발생 후 교체하는 것이 좋습니다. 이벤트 발생 후에도 부품이 동작하는 것처럼 보일 수 있지만 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.
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흔히 서지 전류로 알려진 배리스터에 흐르는 피크 과도 전류를 계산 하십시오. 서지 전류는 지정된 파형으로 지정된 지속 시간 동안 MOV를 통과해 흐를 수 있는 최대 전류입니다. 기능을 보장하기 위해 회로에서 발생할 수 있는 이벤트로 인해 필요한 전류 정격과 동등하거나 이상적으로는 이를 초과하는 서지 전류 정격을 가지는 배리스터를 선택하는 것이 중요합니다. 비록 부품이 이러한 서지에 대처는 하겠지만, 대부분의 제조사들은 서지 전류는 일회성 발생으로 간주하여 부품 교체를 권장합니다.
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필요한 전력 소모량을 결정 하십시오. 회로에서 발생할 수 있는 이벤트로 인해 필요한 전력 처리량과 동등하거나 이상적으로는 이를 초과하는 전력 정격을 가지는 배리스터를 선택하는 것이 중요합니다. 전력, 서지 전류 그리고 에너지 정격을 이벤트 발생 시 예상되는 것보다 훨씬 높게 설정하는 것이 일반적입니다. 이러한 디레이팅 요인들은 요구되는 반복 스트레스의 허용오차보다 일반적으로 최소 50배 이상 큽니다. 이벤트 요인들에 대해 확신이 서지 않는다면, 보다 높은 파워, 서지 전류 그리고 에너지 정격인 소자를 선택하는 것이 더 안전합니다.
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클램프 전압(최대)라고도 알려진, 필요한 최대 배리스터 전압을 제공할 수 있는 모델을 선택 하십시오. 이벤트 동안 회로의 입력 또는 출력에 인가할 수 있는 대략적인 최대 전압에 근거하여 클램프 전압을 선택해야만 합니다. 회로가 이 전압에 대처할 수 있는지 확인해야할 것입니다. 요컨대, 회로 계통에 가해질 수 있는 대략적인 가장 높은 전압입니다. 그러나 배리스터는 거의 최소 배리스터 전압에서부터 전도되기 시작할 것이며 이로 인해 실제 클램프 전압 이전에 약간의 클램핑 효과가 있을 수 있습니다.
Digi-Key TVS – 배리스터, MOV 링크:
https://www.digikey.kr/ko/products/filter/tvs-varistors-movs/141
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