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 приемника УКВ-радиостанции
Радиоприемное устройство - одно из важнейших и необходимых элементов радиотехнической системы передачи сообщений. Оно обеспечивает: улавливание энергии электромагнитного поля, нес ...

Проектирование системы автоматического управления очистки стекла спортивного самолета
Задачи по управлению тем или иным явлением или процессом, возникающие в повседневной практической деятельности человека обширны и многообразны. Управление можно определить как совоку ...

Проектирование и расчет электрической сети 110-220 кВ
Проектирование электроэнергетических систем требует комплексного подхода к выбору и оптимизации схем электрических сетей и технико-экономическому обоснованию решений, определяющих состав ...