Аналіз особливостей функціонування обмежувачів напруги на основі комбінованої варисторно-позисторної структури

Анотація

У роботі наведено результати моделювання та аналізу впливу особливостей електричного та теплового режимів на функціонування структури з послідовно з’єднаних та термічно контактованих шарів варисторної кераміки та позисто-рного композиту, що становлять інтерес для розробки. перспективного обмежу-вача постійних і повільно змінних напруг. Основна увага приділена дослідженню закономірностей поведінки функціональних електричних і теплових характерис-тик таких структур при зміні внутрішнього опору джерела вхідної напруги та інтенсивності теплообміну з навколишнім середовищем, а також його темпера-тури. Показано, що зміна внутрішнього опору джерела вхідної напруги може приз-вести лише до зсуву в бік вищих значень вказаної напруги, що забезпечує спрацьо-вування позисторного елемента. При низькій інтенсивності теплообміну між таким обмежувачем напруги та навколишнім середовищем він може працювати при напругах, нижчих за кла-сифікаційну напругу варисторного шару, і, таким чином, розглянутий пристрій не здатний фіксувати постійну напругу на виході і може функціонувати тільки як самовідновлюваний запобіжник від перенапруги.. При підвищенні температури навколишнього середовища (до температури фазового переходу в матеріалі шару позистора) температура структури та вихідна напруга приладу змінюються несуттєво навколо точки обмеження температури, а значення струму і потуж-ність розсіювання структури значно зменшуються. Для структур на основі ва-ристорної кераміки з сильною залежністю низьковольтного опору від темпера-тури (високі енергії активації його температурної залежності) має місце зни-ження вихідної напруги (до значень порядку одного вольта).