وریستور (Varistor)

در بسیاری از بردهای الکترونیکی، نوسانات ناگهانی ولتاژ می‌توانند صدمات جدی به قطعات حساس وارد کنند. برای مقابله با این مشکل، از قطعه‌ای به نام وریستور (Varistor) استفاده می‌شود. این قطعه ساده اما حیاتی نقش مهمی در محافظت از بردهای الکترونیکی، به‌ویژه در برد لوازم خانگی دارد. در این مقاله، به زبان ساده و کاربردی، با ساختار، عملکرد و نحوه تست وریستور آشنا می‌شویم. اگر در حال یادگیری آموزش تعمیر برد لوازم خانگی هستید، دانستن عملکرد وریستور برای شما ضروری است.

وریستور چیست؟

کلمه Varistor از ترکیب دو واژه Variable (متغیر) و Resistor (مقاومت) تشکیل شده است. این قطعه، نوعی مقاومت وابسته به ولتاژ است؛ به این معنا که مقدار مقاومت آن با توجه به ولتاژ تغییر می‌کند.

وقتی ولتاژ مدار از حد مشخصی بیشتر شود، وریستور مقاومت خود را کاهش می‌دهد تا جریان زیادی از آن عبور کند. این ویژگی باعث می‌شود که انرژی اضافه جذب شده و از آسیب به قطعات مدار جلوگیری شود.

وریستور یکی از قطعات حفاظتی مهم در برابر نوسانات ولتاژ است که اغلب همراه با دیودهای MELF و خازن‌های تانتالیوم در مدارها استفاده می‌شود. این قطعه در سیستم‌هایی که با میکروکنترلر طراحی شده‌اند اهمیت بیشتری پیدا می‌کند، چرا که می‌تواند از مدارهای حساس در برابر صدمات ناشی از اضافه ولتاژ جلوگیری کند.

ساختار وریستور چگونه است؟

معمول‌ترین نوع وریستور، وریستور اکسید فلز (MOV) است. ساختار آن شامل ذرات ریز اکسید روی (ZnO) به‌همراه اکسید فلزات دیگر مانند بیسموت و کبالت است که بین دو الکترود فلزی قرار گرفته‌اند. این ترکیب باعث می‌شود وریستور نسبت به ولتاژ حساس عمل کرده و در شرایط بحرانی وارد عمل شود.

نحوه عملکرد وریستور

وریستور بسته به میزان ولتاژ، سه وضعیت دارد:

1. حالت نرمال: در ولتاژ معمولی، مقاومت وریستور بسیار بالا است و فقط جریان نشتی کمی از آن عبور می‌کند.
2. مواجهه با اضافه‌ولتاژ: وقتی ولتاژ از حد آستانه بیشتر شود، وریستور ناگهان مقاومت خود را کم کرده و جریان زیادی عبور می‌دهد تا ولتاژ به حالت ایمن برگردد.
3. بازگشت به حالت اولیه: بعد از رفع اضافه‌ولتاژ، وریستور به وضعیت قبلی خود بازمی‌گردد.

مزایا و معایب وریستور

مزایا:

• سرعت واکنش بسیار بالا (در حد نانوثانیه)
• تحمل پالس‌های انرژی بالا
• قیمت اقتصادی
• طراحی ساده و بدون نیاز به تغذیه خارجی

معایب:

• کاهش عملکرد در اثر نوسانات مکرر
• امکان سوختن یا انفجار در ولتاژهای بسیار بالا
• محدود بودن تعداد دفعات عملکرد مؤثر

وریستور در تعمیر برد لوازم خانگی

در بسیاری از بردهای ماشین لباسشویی، یخچال، ظرفشویی و مایکروویو، وریستورها برای جلوگیری از آسیب در برابر نوسانات برق استفاده می‌شوند. در دوره‌های آموزش تعمیر برد لوازم خانگی، شناخت این قطعه و نحوه تست آن یکی از آموزش‌های پایه‌ای و ضروری است.

کاربردهای رایج وریستور

• محافظت از ورودی منابع تغذیه
• تابلوهای برق صنعتی
• سیستم‌های شبکه، تلفن و دیتا
• محافظت از موتورها و کمپرسورها
• خطوط برق بیرونی و فضای باز

نحوه انتخاب وریستور مناسب

در طراحی مدار، انتخاب وریستور باید با در نظر گرفتن موارد زیر انجام شود:

1. ولتاژ کاری مدار
2. حداکثر توان پالس مورد انتظار
3. محیط کاری (دما، رطوبت)
4. ترکیب با فیوز یا ترمیستور برای ایمنی بیشتر

مقایسه وریستور با دیود زنر و ترایاک

چگونه مشخصات وریستور را بخوانیم؟

1. استفاده از دیتاشیت

مهم‌ترین مرجع برای تشخیص مشخصات وریستور، دیتاشیت آن است. کدهایی که روی بدنه چاپ می‌شوند، معمولاً نشان‌دهنده ولتاژ آستانه و توان جذب انرژی هستند.

2. استانداردهای کدگذاری

برخی شرکت‌ها از کدهای اختصاصی استفاده می‌کنند. با بررسی استانداردهای آن‌ها می‌توان مشخصات را دقیق‌تر فهمید.

3. تماس با سازنده

در صورت عدم دسترسی به دیتاشیت، بهتر است از پشتیبانی فنی شرکت سازنده کمک بگیرید.

پارامترهای مهم در انتخاب وریستور

• مقاومت غیرخطی وابسته به ولتاژ
• امپدانس بالا در حالت نرمال
• امپدانس پایین در ولتاژ شکست
• ظرفیت جذب انرژی موج
• جریان نشتی بسیار کم
• ظرفیت خازنی بالا (ممکن است باعث تداخل شود)
• تخریب در نوسانات پی‌درپی

تست وریستور با مولتی‌متر

• برای تست ساده وریستور، مراحل زیر را دنبال کنید:
• مولتی‌متر را روی حالت اندازه‌گیری مقاومت قرار دهید.
• پروب‌ها را به دو سر وریستور متصل کنید.
• اگر مقاومت بی‌نهایت نشان داده شود، وریستور سالم است.
• اگر مقاومت نزدیک به صفر باشد، وریستور خراب شده و باید تعویض شود.

جمع‌بندی

وریستور یک قطعه حیاتی برای حفاظت از بردهای الکترونیکی در برابر نوسانات برق است. در حوزه تعمیر برد لوازم خانگی، شناخت عملکرد، تست و نحوه انتخاب این قطعه بسیار مهم است. با رعایت اصول طراحی و استفاده صحیح از وریستور، می‌توان طول عمر مدارها را به‌طور مؤثری افزایش داد. اگر به دنبال یادگیری اصولی این موضوع هستید، پیشنهاد می‌کنیم حتماً سری به صفحه تعمیر برد لوازم خانگی در سایت کارامدار بزنید.