バリスタ

バリスタとは

規定の電圧が加わると抵抗値が極端に低くなる。
バリスタ電圧(1mA流れるときの両端の電圧)はバリスタがONした時と同義。

バリスタ用語

• バリスタ電圧
  直流1mAの電流を流した時のバリスタ端子間の電圧値。
• 最大許容回路電圧
  バリスタに連続して印加できる回路電圧の上限値。
• サージ耐量電流
  8/20μsの標準波形衝撃電流を、5分間隔で2回バリスタに流したときの、バリスタ電圧の変化率が±10%以内の最大電流値。
• 制限電圧
  規定された8/20μsの標準波形衝撃電流を流したときの、バリスタ端子間電圧の波高値。
• 漏れ電流
  バリスタ電圧以下の電圧におけるバリスタに流れる電流の上限値。
  最大許容回路電圧を印加したときの電流値。
  →バリスタがOFFを保つ最大電流のことを最大漏れ電流と表現する。

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設計の考え方

1. 対象の保護回路に加わる電源電圧ではバリスタがOFFのまま（電源電圧Vpp以上のバリスタ電圧が必要）
2. バリスタの最大許容回路電圧(常時印加可能電圧)が、常時印加される電圧以上になるように選定する。
3. 保護対象の回路の対電圧とバリスタは並列に接続されているため、保護対象回路の対電圧以上の電圧がバリスタに印加されるのはNG。
   →バリスタの印加電圧はサージ電流と、電圧電流曲線のより算出する

1.電源電圧以上のバリスタ電圧の選定

Vrms×√2の電源電圧以上のバリスタ電圧をもつものを選定する

2.最大許容回路電圧

電源電圧Vrms以上の最大許容回路電圧が必要。常時負荷にかかる電圧であるため実効値のVrmsで選定する。直流・交流それぞれで規定される。

3.バリスタの抑制電圧の範囲の確認

バリスタに流れるサージ電流Ip=サージ電圧/サージインピーダンス(2Ω)

保護対象回路の耐電圧Vpに対して、Ipに対するバリスタ制限電圧がVp以下になるものをグラフより選定する

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バリスタ選定に関連する試験

IEC61000-4-5 サージイミュニティ試験

試験波形

参考資料

・https://www.koaglobal.com/product/library/varistor

・https://www.koaglobal.com/product/caution/varistor

・https://www.ohizumi-mfg.jp/products/tech03.html

・https://www.kikusui.co.jp/catalog/pdf/files/2000/iec61000-4-5.pdf

・file:///C:/Users/Owner/Downloads/se_p001-072_sage_j.pdf

・https://engineer-climb.com/%e9%9b%b7%e3%82%b5%e3%83%bc%e3%82%b8%e8%a9%a6%e9%a8%93%e3%80%90iec61000-4-5%e3%80%91%e3%81%ae%e6%a6%82%e8%a6%81%e7%b4%b9%e4%bb%8b/