MOV – Metal Oxide Varistor

MOV – Metal Oxide Varistor

MOV, czyli warystor tlenkowy (ang. Metal Oxide Varistor), to nieliniowy element elektroniczny używany przede wszystkim do ochrony układów przed przepięciami. Zbudowany z tlenku cynku (ZnO), MOV zmienia swoją rezystancję w zależności od przyłożonego napięcia – przy normalnym napięciu zachowuje się jak rezystor o bardzo dużej rezystancji, ale gdy napięcie wzrasta powyżej określonego progu, jego rezystancja gwałtownie maleje, umożliwiając przepływ nadmiarowego prądu do masy. Dzięki temu zapobiega uszkodzeniu delikatnych komponentów elektronicznych. Dziś pokażę Ci, jak działa MOV, kiedy go stosować i z czym często współpracuje w torze ochronnym.

Zasada działania warystora

Warystor działa w oparciu o właściwości półprzewodników tlenkowych. W stanie spoczynku MOV ma bardzo dużą rezystancję – nawet w megaomach. Gdy jednak pojawia się przepięcie, cząstki tlenku cynku aktywują się i tworzą kanały przewodzące, przez które energia może zostać szybko odprowadzona. To tzw. charakterystyka V-I nieliniowa, która sprawia, że warystor działa podobnie do złącza Zenera, ale z większą tolerancją na energię.

Zastosowania MOV w praktyce

MOV można spotkać w zasilaczach impulsowych, systemach alarmowych, urządzeniach AGD, a także w automatyce przemysłowej. W typowym zasilaczu 230 V MOV umieszczany jest za bezpiecznikiem i filtrem EMI – jego zadaniem jest przechwycenie impulsu napięciowego pochodzącego np. z wyładowania atmosferycznego lub zaników w sieci. W systemach telekomunikacyjnych MOV chroni wejścia sygnałowe, podobnie jak to robią diody tłumiące (TVS), o których szerzej opowiemy następnym razem, bo one również pracują z napięciami szybkozmiennymi.

Parametry techniczne MOV

Ograniczenia i degradacja

Choć MOV to element bardzo efektywny, ma też swoje ograniczenia. Każde przepięcie powoduje mikroskopijne uszkodzenia w strukturze tlenku cynku. Z czasem, po wielu cyklach pracy, MOV traci swoje właściwości ochronne, dlatego niektóre urządzenia zawierają układy monitorujące stan warystora i sygnalizujące potrzebę wymiany. W przypadku silnych impulsów, MOV może eksplodować – dlatego zawsze powinien być stosowany z odpowiednio dobranym bezpiecznikiem topikowym lub bezpiecznikiem PPTC.

MOV a inne układy ochronne

Warystory często współpracują z innymi elementami ochronnymi, jak wspomniane diody TVS, filtry LC, czy gasiki RC. W systemach automatyki przemysłowej MOV może być używany równolegle z układem snubberowym dla przekaźników lub styczników, aby ograniczać przepięcia indukcyjne. W układach wysokiego napięcia, MOV montuje się szeregowo z iskiernikiem gazowym – taki zestaw pozwala skutecznie chronić np. linie energetyczne niskiego napięcia.

Czasami inżynierowie stosują warystory także w połączeniu z układami opartymi na technologii GDT (Gas Discharge Tube), szczególnie w sieciach LAN, DSL czy modemowych, gdzie wymagane są szybkie reakcje i wysoka odporność energetyczna. Z kolei w prostszych układach, jak ładowarki USB czy lampki LED, MOV pełni funkcję pierwszej linii obrony przed skokami napięcia – jego obecność wpływa na żywotność całego układu.

Choć dziś skupiliśmy się na MOV, warto pamiętać, że równie często stosowane są PTC (Positive Temperature Coefficient) jako elementy zabezpieczające przed przeciążeniem prądowym, a także wspomniane wcześniej diody tłumiące. W następnym kroku przyjrzymy się bliżej, jak działają układy ochronne ESD w mikrokontrolerach i urządzeniach przenośnych – dzięki temu zobaczysz, jak różne technologie współpracują, by zabezpieczyć elektronikę w każdej sytuacji.