Kontrola varistoru: s multimetrem a bez něj, jak zvonit bez odpájení

Varistor – polovodičový rezistor, jehož odpor závisí na velikosti použitého napětí – je důležitým prvkem ochrany elektronických obvodů včetně počítačových zdrojů. Jako každá elektronická součástka může i toto zařízení selhat z různých důvodů. Abyste mohli spolehlivě diagnostikovat elektronické součástky, musíte být schopni zkontrolovat funkčnost varistoru.

Kontrola multimetrem

Chcete-li diagnostikovat výkon varistoru, musíte pochopit princip jeho fungování. Obrázek ukazuje frekvenční odezvu tohoto nelineárního prvku.

Když je na zařízení přivedeno napětí jakékoli polarity, varistor je zpočátku uzavřen a neprotéká jím žádný proud. Se zvyšující se aplikovanou hladinou je dosaženo prahu otevření prvku, varistor se otevře a proud jím prudce vzroste. Tato prahová úroveň je obvykle desítky nebo stovky voltů a zkušební napětí testeru nepřesahuje několik voltů (obvykle dokonce několik desetin voltu). Je zřejmé, že kontrola varistoru pomocí multimetru v režimu ohmmetru otestuje pouze zkrat („slinování“). Takové měření neposkytuje úplnou informaci o stavu prvku a nelze provést spolehlivou diagnostiku pomocí testeru.

Součást testovaná na zkrat nebude narušovat činnost obvodu, ale také neposkytuje záruku ochrany.

Alternativní metody ověřování

Abyste zajistili správnou funkci varistoru, budete muset sestavit poměrně složitý stojan. Vzhledem k tomu, že zařízení používaná například v napájecích zdrojích se otevírají při napětí mnohem vyšším než 220 voltů, síťové napětí k jeho testování nestačí. Budete ji muset zvýšit pomocí LATR a druhého transformátoru. Obvod zobrazený na obrázku je sestaven s jeho pomocí můžete získat úroveň až 500 VAC. Zvyšováním napětí pomocí LATR se řídí okamžik otevření ochranného prvku při zapálení svítilny (nutno neustále měřit napětí na varistoru). Pokud se žárovka rozsvítí při jmenovité hodnotě napětí pro daný polovodičový odpor, testovaný prvek se považuje za dobrý. Tato metoda ověření je dokončena. Poté může varistor plně plnit ochrannou funkci.

Obvod stojanu není jediný možný, zvýšené střídavé napětí lze získat i jinými způsoby.

Jak zkontrolovat varistor bez odpájení z desky

Někdy je lákavé vyzkoušet varistor bez jeho odpájení z desky. Nejprve musíte analyzovat obvod, kde je prvek nainstalován. Jako příklad je uveden fragment běžného napájecího obvodu, kde je použit varistor označený U, zde je umístěn na vstupu a je určen k ochraně před přepětím síťového napětí.

Při kontrole zkratu musíte mít na paměti, že následující jsou umístěny paralelně s testovaným zařízením:

• rezistor Rd;
• kondenzátory Cx, Cy (včetně přes indukční vinutí L).

Dále se připojí vstupní diodový můstek vysokonapěťového usměrňovače. Pokud je některý z těchto prvků zkratován, vznikne úplný dojem, že došlo ke zkratu ve varistoru. Testování testerem tedy nemůže jednoznačně určit použitelnost polovodičového rezistoru. Při testování se zdrojem vysokého napětí je třeba mít na paměti, že rezistory, kondenzátory a diodový můstek nemají na výsledek testu prakticky žádný vliv. Ale nemá cenu zvyšovat napětí nad jmenovitou úroveň odezvy – pokud je ochranný prvek vadný, zbývající komponenty mohou selhat.

Pro běžnou diagnostiku se stále doporučuje vyjmout varistor z desky. Rychlá kontrola může zabrat více času než proces vyjmutí prvku a jeho opětovné utěsnění.

Doporučení pro výběr náhrady za vadný varistor

Pokud je varistor zjevně vadný, ale nemáte po ruce přesně stejné zařízení, můžete se pokusit najít náhradu na základě charakteristik. Nejprve se musíte podívat na odezvové napětí. Nejčastěji uváděná klasifikační hodnota je, že na této úrovni je proud prvkem 1 mA. Pokud neexistuje varistor se stejnou úrovní klasifikace, můžete zkusit nainstalovat prvek s nižší prahovou hodnotou. Pokud například místo prvku, který pracuje při 470 voltech, nainstalujete analog na 430 voltů, nebude to žádný velký problém – obě úrovně jasně překračují normální napětí. Reverzní výměnu je nutné provádět opatrně – chráněné komponenty snad nejsou dimenzovány ani na nepatrné přepětí nad přípustnou úroveň.

Pozor si také musíte dát na výkon varistoru (neboli ztrátu energie). Údaje lze nalézt v referenčních knihách a tento parametr náhradního prvku by neměl být nižší než výkon standardního zařízení.

Varistor je druh polovodičového rezistoru s funkcí pojistky pro chráněný obvod. Princip činnosti varistoru je založen na prudkém a rychlém poklesu jeho elektrického odporu, když se napětí na kontaktech zvyšuje. To znamená paralelní způsob připojení zařízení k části obvodu, kterou je třeba obejít.

V normálním režimu je varistor neaktivní – je potřeba při špičkových napěťových rázech, které mohou poškodit chráněný obvod. Zvýšení potenciálového rozdílu vede k toku proudu přes varistor a přebytečná energie je zařízením uvolňována v tepelné formě. Navenek typický varistor vypadá jako tablet se dvěma anténními vodiči a je podobný kondenzátoru, liší se od něj použitým značením.

Základní parametry a značení varistorů

Tento typ polovodičových součástek je k dispozici ve dvou variantách. Nízkonapěťové varistory pracují při napětí v rozsahu od 3 do 200 Voltů, používají se v domácích zařízeních. Vysokonapěťové jsou schopné reagovat na napětí až 20 000 Voltů a používají se v průmyslu.

Označením zařízení můžete pochopit nejen jeho účel (a odlišit jej od kondenzátoru), ale také získat představu o hlavních charakteristikách.

Například varistor označený 20d421k má průměr 20 milimetrů, prahové otevírací napětí 420 voltů a písmeno k označuje přípustnou odchylku tohoto napětí rovnou 10 %. To znamená, že toto zařízení může pracovat již tehdy, když je na jeho kontakty (378 – 420) přivedeno napětí 42 voltů.

Na elektrických schématech je varistor označen zkratkou znrX, kde X je počet zařízení v daném úseku obvodu.

Kontrola varistoru – kontrola, ohmmetr a multimetr

Když je toto polovodičové zařízení spuštěno, uvolňuje se značné teplo a varistor může shořet. K tomu dochází, když je špičkové napětí vysoké, když je aplikováno po dlouhou dobu, nebo když dojde ke kombinaci obou faktorů.

Existuje několik způsobů, jak zkontrolovat další výkon varistoru:

• Vnější kontrola. Nemělo by být odmítnuto, protože mnoho moderních obvodů je pevně zabaleno a narušení integrity vnějšího pláště zařízení lze snadno přehlédnout. Případné praskliny, bobtnání nebo ztmavnutí na tělese varistoru svědčí o jeho selhání.
• Vytočte pomocí multimetru. Spolehlivě zkontrolovat funkčnost varistoru multimetrem přímo na desce nelze – budete muset připájet alespoň jeden kontakt. Důležité je měřit v obou směrech vzájemnou záměnou sond. Volič režimu multimetru musí být nastaven na buňku „kontrola diody“, obvykle je vedle ní symbol diody a ikona akustické indikace. Celý varistor díky svému výraznému odporu nezvoní.
• Měření ohmmetrem nebo megaohmmetrem. Ohmmetr by měl být nastaven na maximální hodnotu u většiny domácích spotřebičů to jsou 2 megaohmy. Na stupnici mohou být označeny jako 2000K nebo 2M. Teoreticky by měl být naměřený odpor nekonečný, v praxi může ohmmetr ukázat hodnotu odporu pracovního varistoru 1,5. 2 MegaOhm. Pokud testujete varistor megohmetrem, je důležité nastavit správnou hodnotu napětí na jeho svorkách. U výkonných měřicích přístrojů může být vyšší než prahové napětí pro otevření varistoru. Jednoduše řečeno, během testovacího procesu může dojít k spálení polovodičové pojistky.

V praxi není použití multimetru k diagnostice zdraví varistorů tak běžné, protože ve většině případů postačí externí vyšetření. Při výměně spálené pojistky byste měli věnovat pozornost technickým vlastnostem jejího předchůdce, jinak nový varistor selže mnohem rychleji nebo nebude plnit svou bočníkovou funkci a poškodí celou elektronickou jednotku.