Varistor là một linh kiện thường thấy trong các thiết bị điện để ngăn những nguồn điện áp cao. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu chi tiết về Varistor trong nội dung bài viết dưới đây nhé.
Tìm hiểu Varistor là gì?
Varistor hay còn gọi là tụ chống sét, tụ điện trở phụ thuộc điện áp hay VDR (Voltage Dependent Resistor). Đây là một loại điện trở đặc biệt có chức năng bảo vệ mạch khỏi các tác động khi điện áp tăng đột ngột trong khoảng thời gian ngắn.
Khi mức xung áp cao và xung gai tấn công nhanh vào đường dây điện thì các mạch sẽ dễ bị phá hủy. Chính bởi vậy, khi có Varistor sẽ hạn chế tối đa những rủi ro, tránh các thiết bị điện bị phá hỏng.
Các thông số kỹ thuật của Varistor
Mặc dù tụ chống sét được coi như một loại điện trở nhưng đơn vị đo của chúng không phải là Ohm hay công suất W. Đối với Varistor thì thông số kỹ thuật quan trọng nhất đó là điện áp kẹp.
Điện áp kẹp của Varistor
Điện áp kẹp là lượng điện áp tối đa ở trong một thiết bị bảo vệ để ngăn chặn việc gia tăng điện năng trong mạch. Khi thiết bị đạt đến điện áp kẹp thì nó sẽ ngăn chặn sự gia tăng cường độ dòng điện đi qua các thiết bị vào một hệ thống nào đó.
Điện áp này cũng được coi là điện áp đoản mạch của tụ chống sét. Điện áp kẹp của Varistor càng thấp thì khả năng bảo vệ mạch tốt hơn. Tuy nhiên, cũng phải cần lưu ý là điện áp của nguồn không được thấp vì sẽ phá hủy tụ.
Đối với nguồn điện 230V thì bạn có thể sử dụng một tụ chống sét có điện áp kẹp 275V.
Hấp thụ và tản năng lượng
Thông số này của Varistor được đo bằng đại lượng Jun, được coi là mức năng lượng mà VDR có thể hấp thụ được. Khi Jun càng lớn thì mạch sẽ được bảo vệ tốt hơn.
Tụ chống sét có chỉ số hấp thụ và tản năng lượng từ 200 – 400 Jun thì là mức vừa phải. Từ 600 Jun trở lên là mức tốt. Để tăng khả năng bảo vệ mạch thì ta có thể lắp song song nhiều Varistor.
Thời gian phản ứng của tụ chống sét
Các tụ chống sét ngắt mạch nhanh nhưng không phải ngay lập tức và luôn có một độ trễ nhất định. Thời gian phản ứng của tụ càng nhỏ thì càng bảo vệ mạch tốt hơn và ngược lại. Để đạt hiệu quả tốt thì bạn sẽ phải lắp tụ chống sét ở đầu nguồn vào.
Chức năng của Varistor
Ở điều kiện bình thường, tụ chống sét có điện trở cực lớn. Khi điện áp được đẩy lên cao hơn so với thông số kỹ thuật của tụ, điện trở trong mạch sẽ được đẩy xuống thấp ngay lập tức. Nhờ đó, Varistor có chức năng chính là bảo vệ các linh kiện trong mạch khỏi điện áp tăng cao đột ngột.
Các tụ chống sét chỉ đơn giản là thêm điện năng vào nguồn. Trong trường hợp xuất hiện xung điện áp và xung gai, các Varistor sẽ làm ngắt mạch, từ đó bảo vệ mạch và các thiết bị điện không bị phá hủy.
Ở thời điểm điện áp xuống thấp và dòng điện cũng xuống thấp. Khi điện áp đạt đến điện áp của Varistor, dòng điện sẽ tăng cao một cách nhanh chóng (điện áp thấp) thì mạch điện sẽ được ngắt.
Nguyên lý hoạt động của tụ chống sét
Varistor có cấu tạo với 2 chân tương tự như tụ gốm. Chúng thường được mắc song song với mạch điện cần bảo vệ và được nối với hai cực nguồn nuôi thông qua một cầu chì.
Khi sét đánh vào hoặc điện áp tăng cao đột ngột thì Varistor sẽ dẫn điện hoàn toàn khi nguồn vào cao hơn giá trị sản xuất của nó. Lúc này, dòng điện sẽ không đi qua mạch điện mà đi qua tụ chống sét làm ngắn mạch, từ đó sẽ làm đứt cầu chì.
Khi cầu chì bị đứt thì dòng điện không đi qua mạch điện được. Từ đó mạch điện sẽ được bảo vệ khỏi ảnh hưởng của nguồn điện áp cao.
Khi bạn muốn khôi phục lại mạch điện thì sẽ phải thay một Varistor và cầu chì mới.
Các loại Varistor phổ biến
Bạn sẽ phân biệt các loại tụ chống sét nhờ vào chất liệu làm thân tụ.
- Tụ chống sét bằng Silicon Carbide: Là loại Varistor được làm từ chất liệu Sic, một chất liệu được ứng dụng rộng rãi cho năng lượng hay điện áp cao.
- Tụ chống sét oxit kim loại: Có ký hiệu là MOV với thành phần thân tụ làm từ 10% oxit kim loại có vai trò như một loại chất kết dính, kết nối các hạt kẽm với nhau và giữ ổn định cho tấm kim loại.
Cách đọc thông số của Varistor
Trên mạch điện, các tụ chống sét thường được ký hiệu là RV, VR, MOV, RDV,…
Cách đọc thông số tụ chống sét được quy ước phụ thuộc vào các trị số ghi bằng ký hiệu trên thân của tụ gồm có trị số điện áp ngay sau giá trị điện dung, cuối cùng là giá trị điện áp lớn nhất có thể chịu được.
Cách kiểm tra tụ chống sét bằng đồng hồ vạn năng
Để kiểm tra chính xác về tụ chống sét, bạn có thể áp dụng theo các bước dưới đây:
- B1: Ngắt nguồn điện từ các thiết bị điện tử trước khi kiểm tra tụ.
- B2: Dùng tua vít phù hợp để mở mạch điện, xác định vị trí của tụ chống sét. Chú ý quan sát bên ngoài tụ chống sét xem có dấu hiệu lạ hay không.
- B3: Đối với trường hợp tụ chống sét còn nguyên vẹn thì hãy tháo các mối hàn và đưa tụ ra ngoài. Trong quá trình tháo cần cẩn thận và nhẹ nhàng để tránh làm hỏng mạch.
- B4: Sau khi thực hiện tháo tụ ra khỏi mạch, hãy sử dụng đồng hồ vạn năng điện tử để kiểm tra.
- B5: Di chuyển núm vặn đến mức điện trở 1000 Ohm, thực hiện chạm đầu dò của đồng hồ đo vào đầu kết nối của tụ chống sét, đầu dò còn lại thì đưa vào đầu còn lại của tụ điện.
- B6: Bạn đọc kết quả hiển thị trên màn hình LCD.
- B7: Hàn lại tụ vào mạch và tiến hành khởi động lại các thiết bị điện tử.
Trong lúc thực hiện, bạn nên kiểm tra trong mạch có tổng cộng bao nhiêu tụ chống sét và sau đó thực hiện kiểm tra lần lượt theo các bước trên.
Cách lắp Varistor trong mạch điện
Để đạt hiệu quả tốt nhất, bạn nên lắp tụ chống sét ở đầu nguồn.
Lắp Varistor trong mạch một pha
Tụ chống sét sẽ được lắp sau cầu chì và công tắc, mắc song song với mạch cần bảo vệ như hình bên dưới.
Lắp tụ chống sét trong mạch điện 3 pha
Các pha sẽ tăng lên gấp 3 lần, vì vậy sẽ cần phải lắp nhiều tụ chống sét hơn. Cách mắc cũng phức tạp hóa giữa các cực của nguồn điện. Mời bạn tham khảo sơ đồ bên dưới.
Trên đây là những thông tin về thông số kỹ thuật, nguyên lý hoạt động và chức năng của Varistor. Mong rằng những thông tin này sẽ hữu ích cho bạn.
