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안녕하세요 하드웨어 개발자 보노노 입니다.

오늘은 회로 보호 소자인 바리스터에 대해 설명 드리겠습니다.

AC전원에서는 퓨즈로 과전압 보호를 하고, DC 전원에서는 바리스터로 과전압 보호를 하므로 숙지하시기 바랍니다.

바리스터란?

- Variable Resistor 의 약어.

- 정격 전압내에선 500MΩ 이상의 절연 저항이 유지되나 과전압 발생 시 수 mΩ 이하의 도체로 저항값이 급격히 감소하는 소자 (220V 사용하는 제품에 380V 인가시 회로 차단이 가능한게 아니라, 낙뢰등 과전압이 순간적으로 들어올때 쇼트되어 터짐으로써 2차측 회로를 보호하는 역할)

특징

- 인가 전압에 따라 저항이 변하여 비직선적인 전압-전류 특성을 나타냄.

- 신호선과 접지를 연결해 놓으면 정격 전압내에선 부도체와 같이 주변 회로에 영향을 주지 않다가, 과전압 발생 시 낮은 임피던스로 인해 전류가 varistor를 통하여 접지로 빠져 나가도록 함으로써 회로를 보호함.

- 바리스터는 보호하고자 하는 부품이나 회로에 병렬로 연결하여 과도전압이 증가하면 낮은 저항 회로를 형성하여 과도전압이 더 이상 상승하는 것을 막아줌.

- 바리스터는 동작전압 이하에서는 저항이 매우 높아 절연체로 작용하기 때문에 전류가 거의 흐르지 않고 동작 전압 이상에서 저항이 급격히 낮아져 전류를 흐르게 하는 특성이 있음. 이러한 특성에 기인하여 V-I Curve는 비직선적인 형태로 나타나며 폭 넓은 범위에서의 특성을 보여주기 위하여 통상적으로 Log-Log scale의 그래프를 사용하여 표현한다.

- 바리스터는 Surge Energy에 반복해서 노출되게 되면 저항이 높은 결정립계 부분 중 취약한 부분이 차츰 파괴되어 성능이 떨어지게 되는데 바리스터 전압(V1mA)이 초기치에 대하여 ±10% 이상 변화하였을 경우 수명이 다한 것으로 본다. 수명이 다한 바리스터를 계속해서 사용하여 바리스터 전압이 입력 전압의 최고치까지 저하하면, 누설 전류 증가로 인한 발열이 발생하는데 이를 바리스터 전압이 입력전압의 최고치까지 저하하면 누설전류 증가로 인한 발열이 발생하는데 이는 바리스터 전압을 가속적으로 저하시켜 결국 바리스터의 단락이 발생하는 원인이 된다. 또한 바리스터에 규정치 보다 높은 전압을 인가하게 되면 마찬가지로 누설전류가 증가하게 되고 바리스터의 단락이 발생할 수 있다.

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