바리스터 읽는 법.

정의

- 양 끝에 가해지는 전압에 의해서 저항값이 변하는 비선형(非線形) 반도체 저항소자.

- 배리어블 레지스터(variable resistor)의 약칭.

 

개요

- 비대칭 배리스터와 대칭 배리스터가 있다. SiC 분말을 주성분으로 금속 산화물 등을 혼합 구워 만든 대칭 배리스터가 대표적

- 낙뢰 전압 등의 이상 전압 흡수, 전화기의 과전압에 의한 음성의 일그러짐 방지 및 각종 제어 회로에 응용

- 인가되는 전압에 따라 저항값이 변하는 소자

      • 가령 10V이하에서는 전류가 전혀 흐르지 않다가 10V이상이 되면 갑자기 전류가 흐른다든지 하는 소자이다. 주로 외부의 서지전압 등을 차단해주는 역할을 한다. 전화기나, 모뎀 등과 같이 외부와 통신하는 기기에서 외부 인입선에 장착하여 외부서지노이즈를 차단하는 역할을 주로 한다.

      • 대표적인 사용 예는 과전압보호회로인데 예를 들어 전화기, 모뎀 신호선에 이상전압이 들어올 때, 원래전압 이상은 차단하여 내부회로를 보호하는데 사용한다.

      • 바리스터를 쉽게 볼 수 있는 장치가 라디오이다. 라디오 방송국을 선국할 때 다이얼을 돌려서 맞추게 되는데 그 다이얼이 바로 바리스터를 조작하는 것이다.

 

바리스터의 종류

가해지는 전압의 극성에 관계없이, 전압의 크기만에 의해 저항이 정해지는 대칭형 배리스터와, 가해지는 전압의 극성에 의해서 달라지는 비대칭형 배리스터가 있다.

      • 비대칭형 배리스터는 셀렌· 게르마늄·실리콘 등의 반도체다이오드가 유용되며

      • 대칭형에는 실리콘카바이드나 비대칭형을 2개 조합해서 사용한다.
전기접점(電氣接點)의 불꽃을 소거하거나 반도체 정류기· 트랜지스터 등의 서지전압(surge voltage)으로부터의 보호에 사용한다

[출처] 바리스터[Varistor]|작성자 꼬라지

바리스터 표기 설명은 이러하다.

배경지식(TNR)

바리스터는 탄화 규소계(SiC)나 산화 아연계(ZnO) 물질로 구성되어진다. INR이나 TNR은 바리스터의 종류가 아니고 산화아연 바리스터 Maker 회사의 상표이다. 일본 MATSUSHITA 사는 ZNR로 지칭한다. ZNR은 Zinc Oxide Nonlinear Resistor의 약자로 이것은 산화아연을 주성분으로 한 전압 비직선저항체 이다.(30년 전에 발명) 바리스터의 종류(재료)는 ZNR, TNR, INR과 같이 산화아연 바리스터외에도 탄화규소(Sic) 바리스터 등도 있지만 최근에는 산화아연 바리스터가 대부분이다. TNR의 역할 및 특성은 바리스터와 유사하다. 정격전압 이하에서는 임피던스가 매우 높고 누설전류는 수 uA정도로 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 MF콘데너를 달아주는 것이 전원 노이즈를 제거하는 좋은 방법이다.

 

TNR 선정에 있어서 가장 중요한 인자는 정격전압과 전류 이다.

  - AC220V의 경우는 391(390V)~471(470V)에 15D 또는 15G 정도를 주로 사용

    여기서 15D는 반복 흡수에 견딜 수 있는 전력(WAT)를 지칭

    (예를 들어 10D가 수십회라면 15D는 수백회가 되고 20D는 수만회)

  - DC24V의 경우는 820(82V)~121(120V)을 주로 사용(일반적으로 낮은 전압 용량을 사용할수록 시간 지연이 발생)

  - DC16V의 경우는 470을 사용하며 12V의 경우는 18V를 사용

고속 신호라인의 경우 C값이 매우 적은 TNR을 선정해야 한다.

결론적으로 TNR의 정격전압 선정은 DC의 경우 1.3배, AC의 경우는 1.7배 이상을 선정한다.

 

 

일반규격(U시리즈 & S시리즈)

[출처] 바리스터[Varistor]|작성자 꼬라지

“SVR Varistor”는 ZnO 바리스터의 세라믹 재료 조성비와 제조 공정의 지속적인 연구를 통해 서지 전류 용량과 에너지 흡수 능력을 대폭적으로 개선하여 소형 크기로 과전압을 흡수할 수 있도록 ZnO 바리스터의 세라믹 재료 조성비와 제조 공정의 지속적인 연구를 통해 실현한 제품이다.

 

예) SVR 바리스터(저압용)

(1)특징

             -낮은 제한 전압으로 인한 뛰어난 서지 보호 효과

             -바리스터 전압 : 18~68V(±10%)

(2)주요 용도

             -반도체 소자의 보호

             -일반 전자기기의 보호

             -산업용 전자기기의 보호

             -통신, 계측, 제어장치의 보호

             -모터, 릴레이, 전자 밸브의 개폐 서지 흡수

[출처] 바리스터[Varistor]|작성자 꼬라지

 

 

 

바리스터(Varistors) 취급에 관한 주의사항

 

① 안전상 주의(엄수사항)

 

    - 정격·성능의 확인

      제품 각각에 규정하는 정격?성능의 범위 내에서 사용하십시오. 규정정격을 넘어

     사용하는 경우, SVR 바리스타의 성능 노화와 소자의 파괴 원인이 되며, 발연·발화가

     발생할 수 있으므로, 다음의 사항을 꼭 엄수하여 주십시오.

 

       ▪ 사용온도 범위를 넘어서 사용하지 마십시오.
       ▪ 최대 연속 전압을 넘는 전압에서는 사용하지 마십시오. 또, 자동차에 점핑 스타터로

         선정하려는 경우,「단시간 인 가 정격」에서 규정하는 조건 내에서만 사용하십시오.

         완전한 직류전압이 아닌 경우, 피크 전압의 최대값이 최대 연 속 전압을 초과하지

         않도록 하십시오.
       ▪ 에너지 내량을 초과하도록 서지를 인가하지 마십시오.
       ▪ 서지를 반복하여 인가할 경우, 규정 서지 수명을 초과하지 않도록 하십시오.
       ▪ 서지가 짧은 간격으로 단속적으로 인가되는 경우, 규정 평균 펄스 전력을 초과하지

         않도록 하십시오.(예 : 노이즈 시뮬레이터 시험 전압이 인가되는 경우

 

    - SVR 바리스타가 파괴되어 문제시되는 경우가 있으므로 다음 사항을 엄수하여 주십시오.

       ▪ 규정의 서지 전류보다 초과되는 서지가 인가되는 회로에서는 사용하지 마십시오.
       ▪ 최대연속전압을 초과하여 사용하지 마십시오.

    - 가연물에 근접시켜 사용하지 마십시오

 

② 경고사항

 

    충전부와 금속 케이스 사이에 SVR 바리스타를 사용하는 경우, SVR 바리스타 단락 시,

    감전될 위험이 있으므로 금속 케이스는 접지를 시켜 인체에 직접 닿지 않게 하십시오.

 

 

③ 사용상의 주의사항

 

- 예상되지 않는 현상에 의한 사고를 방지하기 위해, 다음 사항을 지켜주십시오.

 

▪ 회로의 도선 사이에 사용하는 경우, SVR 바리스타와 직렬로 배선용 차단기 또는 전류 퓨즈를 연결하여 주십시오.      

▪ 회로의 도선-접지 사이에 사용하는 경우, SVR 바리스타가 단락 되어도, 접지저항 때문에 전류 퓨즈가 끊어지지 않을 가능성이 있으며, SVR 바리스타의 외장 수지에서 발연·발화하는 경우가 있습니다. 대책으로서, SVR 바리스타와 직렬로 누전차단기를 연결하거나, 또는 SVR 바리스터와 직렬로 전류퓨즈 및 온도퓨즈를 연결하십시오.

또, 접지 사고 등으로 과대전압이 인가될 경우가 있으므로, 이 과대전압보다 높은 바리스타 전압을 갖는 SVR 바리스타를 사용하십시오.     

 

- SVR 바리스타의 수명 단축 및 고장의 원인이 되므로 아래의 사항에 주의하십시오.       

 

▪ 회로 조건         

* 전원전압의 변동을 유념하여, 전압의 최대값이 최대 연속전압에 대해서 여유가 있는 SVR 바리스타를 선택하십시오(표 1 참조)         

* SVR 바리스타를 사용할 때, 표 1에 추천하는 바리스타를 선택하십시오.     

▪ 도선에 사용하는 경우         

 

단상 결선의 경우, 단독 배선 부하 시, 부하 불평형, 전압선과 접지선의 단락 사고, 접지선의 결선 사고, 또는 용량성 부하의 경우 스위치 개폐시에 공진등으로 일시적으로 전원 전압이 상승할 수 있기 때문에 회로 설정할 때에는 충분히 확인한 후 사용하십시오.