Varistor, koji se također ponekad naziva “otpornik ovisan o naponu”, dio je električnog kruga koji pomaže kanaliziranju i preusmjeravanju volta kako bi razine energije koje kroz njega teku bile konstantne. Razumijevanje specifičnosti onoga što radi i kako funkcionira može biti komplicirano. Međutim, na vrlo općenitoj razini, ove komponente rade kao unutarnji štitnici od prenapona i pomažu zadržati električne struje unutar određenog uređaja. Obično su izrađeni od metalnih kompozita koji su posebno formulirani da apsorbiraju i provode električnu energiju na određenim razinama, iako se obično ne smatraju pravim vodičima. Gotovo svi moderni električni uređaji ih sadrže, a oni su možda najočitiji i najvažniji u stvarima poput generatora i transformatora koji primaju redovite udare visokonaponskih struja.
Što to radi
Riječ “varistor” kombinacija je riječi “varijabilna” i “otpornik”, a jednostavnim riječima, to je upravo ono što ova komponenta radi: opire se elektricitetu na temelju količine energije koja teče i intenziteta te energije. Njegova glavna uloga je djelovati kao manje-više iskrište koje štiti ploče od neprovjerenog napona. Bez njih bi električne struje mogle slobodno teći kroz sustav na visokim razinama. To bi moglo biti i opasno za ljude, ali i rizik od “prženja” ili oštećenja same ploče.
Te su komponente često vrlo male, iako je njihova veličina obično relativna u odnosu na vrstu uređaja ili aparata u kojem su problemi. U manjim uređajima kao što su osobna računala ili kućna elektronika oni obično nisu veći od oko 0.4 inča (1 cm) u prečniku, ali u generatorima i transformatorima mogu biti puno veći. Većina je kružna, i općenito imaju dvije igle ili izbočine koje se protežu iz njih i ulaze u ploču bilo čega što rade na zaštiti. Mnogi od najmanjih primjeraka su kružnog oblika i za njih se često kaže da nalikuju na male novčiće ili male baterije, iako su modeli četvrtastog oblika također uobičajeni. Postoji mnogo varijacija kada je u pitanju izgled, a mnogo toga ima veze sa specifičnostima upotrebe. Mali osobni uređaji nužno imaju drugačije potrebe od većih, moćnijih stvari poput telekomunikacijskih čvorišta i računalnih poslužitelja.
Najčešća upotreba
Većina uređaja koji koriste električnu energiju imaju potrebu za potiskivanjem napona, što znači da gotovo svaki elektronički uređaj, od budilica do industrijskih strojeva, treba varijabilni otpornik. U malim uređajima ova komponenta nije često vrlo uočljiva i često radi zajedno s drugim mjerama provjere napona kako bi se osigurala osnovna zaštita od prenapona. Zaštite od prenapona – duge trake utičnica koje se spajaju u zidne utičnice – neka su od najčešćih mjesta za pronalaženje ovih otpornika po kući. No, veći su strojevi oni koji o njima otvorenije ovise.
Stvari poput transformatora, telefonskih centrala i velikih mehaničkih uređaja često ovise o snažnim otpornicima kako bi se spriječilo potpuno topljenje i opasne radne uvjete. Varistori u ovim postavkama obično su nešto snažniji i često imaju mogućnost pokretanja isključivanja cijelog uređaja u slučaju da se otkriju previsoki naponi. To obično zahtijeva hitne popravke i moguću zamjenu senzorskog uređaja, ali u većini slučajeva može spasiti uređaj u cjelini.
Kako radi
Općenito, ove komponente funkcioniraju tako što preusmjeravaju struje kroz niz čestica nabijenih ionom u sendviču između dvije suprotstavljene metalne ploče kako bi stvorile barijere i spojeve, učinkovito kanalizirajući struje na određena mjesta. Najčešći tip je poznat kao metalni oksidni varistor ili MOV. Primjeri u ovoj kategoriji koriste zrna cinkovog oksida da apsorbiraju i više ili manje zarobe struje koje teku i prisile te struje da teku u samo jednom smjeru. Kada se struje udvostruče, postoji povećan rizik od problema.
Zrna obično nose električni naboj u sebi, što pomaže kada je riječ o apsorpciji i usmjeravanju struja. U većini slučajeva to također dovodi do povećane prilagodljivosti. Male struje s niskim do umjerenim naponom prolaze preko ploča i obično ne zahtijevaju puno djelovanja. Struje visokog napona mogu preplaviti obične diodne spojeve, što pokreće otpornike. Kao rezultat toga, može se reći da MOV ima visok otpor pri niskim naponima, ali nizak otpor pri visokim naponima. Drugim riječima, fleksibilan je u raznim postavkama.
Važnost zadržavanja energije
Glavna uloga ove vrste uređaja je kanaliziranje i usmjeravanje energije, ali nije sigurno. Pretjerano snažni nalet energije može ga oštetiti ili čak uništiti. Udari munje, na primjer, često uništavaju ove vrste otpornika ili uzrokuju njihovo topljenje.
Ipak, većina problema se može predvidjeti, a u većini slučajeva otpornici su u stanju izbjeći ozbiljne probleme. Dva najvažnija parametra su vrijeme odziva, što je koliko je vremena potrebno uređaju da se pokvari, te maksimalna struja i definirani probojni napon, koji postavljaju granice prihvatljivih energetskih razina. Različite namjene imaju različite potrebe za kapacitetom i specifikacije.