Моделирование характеристик варистора

Варистор - это полупроводниковый резистор, сопротивление которого зависит от приложенного напряжения.

Нелинейность ВАХ варисторов обусловлена явлениями на точечных контактах между кристаллами карбида кремния. При малых напряжениях на варисторе может происходить туннелирование электронов сквозь тонкие потенциальные барьеры, существующие на поверхности кристаллов карбида кремния.

При больших напряжениях на варисторе и соответственно при больших токах, проходящих через него, плотность тока в точечных контактах оказывается очень большой. Всё напряжение, приложенное к варистору, падает на точечных контактах. Поэтому удельная мощность (мощность в единице объема), выделяющаяся в точечных контактах, достигает таких значений, которые нельзя не учитывать. Разогрев точечных контактов приводит к уменьшению их сопротивления и к нелинейности ВАХ.

Рис. 97. Схема моделирования характеристик варистора

Вольт-амперная характеристика варистора

Параметры моделирования:

.DC LIN V_V1 -30 30 0.01

.PROBE V(alias(*)) I(alias(*)) W(alias(*)) D(alias(*)) NOISE(alias(*))

.INC " \SCHEMATIC1.net"

Рис. 98. График ВАХ варистора

Моделирование характеристик варистора в динамическом режиме

Рис. 99. Схема моделирования характеристик варистора в динамическом режиме

Параметры моделирования:

.TRAN 0 1 0 0.001

.PROBE V(alias(*)) I(alias(*)) W(alias(*)) D(alias(*)) NOISE(alias(*))

.INC " \SCHEMATIC1.net"

Рис. 100. График работы варистора в динамическом режиме при подаче синусоидального напряжения

Временная зависимость напряжения падения напряжения на варисторе. Иллюстрирует нелинейный характер ВАХ варистора.

Утроение частоты на варисторе

Мостовая схема с варисторами иллюстрирует возможность утроения частоты синусоидального сигнала.

Рис. 101. Мостовая схема с варисторами

Параметры моделирования:

.TRAN 0 220ms 200ms 0.01ms

.PROBE V(alias(*)) I(alias(*)) W(alias(*)) D(alias(*)) NOISE(alias(*))

.INC " \SCHEMATIC1.net"

Рис. 102. Графики входного синусоидального напряжения и выходного утроенного по частоте напряжения

Читайте также

Разработка конструкции и технологического процесса изготовления диффузионного резистора
Разработать конструкцию и выбрать технологический процесс изготовления диффузионного резистора в составе ИМС. Программа выпуска - 50000 шт. в год. Выпуск ежемесячный. Параметры ...

Модернизация охранной сигнализации университета
Безопасность собственного имущества издревле была одной из главных забот человека. Для защиты от несанкционированного вторжения в жилище, хищения вещей и пожара человечество придумало не ...

Основные принципы и задачи по организации технической эксплуатации ВОЛП
Техническую эксплуатацию линейно-кабельных сооружений магистральной и внутризоновых первичных сетей Российской Федерации организуют Минсвязи РФ и центры технической эксплуатации в соотв ...