ఉప్పెన అరెస్టర్ల కోసం జింక్ ఆక్సైడ్ వేరిస్టర్లు

జింక్ ఆక్సైడ్ వేరిస్టర్‌లు సిమెట్రిక్ నాన్-లీనియర్ కరెంట్-వోల్టేజ్ (CVC) లక్షణాలతో కూడిన సెమీకండక్టర్ ఉత్పత్తులు. ఇటువంటి వేరిస్టర్లు అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఇన్ సర్జ్ ప్రొటెక్టర్స్ (SPN), ముఖ్యంగా మెరుపు మరియు స్విచ్చింగ్ సర్జ్‌ల నుండి విద్యుత్ పరికరాల రక్షణ కోసం. ఈ సామగ్రి యొక్క పారామితులు మరియు లక్షణాల గురించి - క్రింద ప్రచురించబడిన వ్యాసంలో.

జింక్ ఆక్సైడ్ వేరిస్టర్ (OZV) నాన్-లీనియర్ సర్జ్ అరెస్టర్ (SPD) రూపకల్పన యొక్క ప్రధాన పని అంశం, కాబట్టి, వివిధ ప్రభావ కారకాల క్రింద వేరిస్టర్ యొక్క విద్యుత్ లక్షణాలపై పెరిగిన స్థిరత్వ అవసరాలు విధించబడతాయి.

కాబట్టి నిరంతర ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్‌కు గురైనప్పుడు వేరిస్టర్‌లు వృద్ధాప్యానికి నిరోధకతను కలిగి ఉండాలి, నిర్దిష్ట కరెంట్ పల్స్‌లు గడిచే సమయంలో విడుదలైన శక్తిని వెదజల్లగలవు మరియు ఓవర్‌వోల్టేజీల సందర్భంలో వోల్టేజ్‌ను సురక్షిత విలువకు పరిమితం చేయగలవు.

జింక్ ఆక్సైడ్ ఆధారంగా పరిమితుల కోసం వేరిస్టర్‌ల అభివృద్ధిలో పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి ఆల్-రష్యన్ ఎలక్ట్రోటెక్నికల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ యొక్క రక్షణ పరికరాల విభాగంలో 1980ల నాటికే ప్రారంభమైంది.

ప్రధాన పారామితులు

సర్జ్ లిమిటర్ నాన్-లీనియర్ - మెరుపు మరియు స్విచ్చింగ్ సర్జ్‌ల నుండి విద్యుత్ పరికరాల ఇన్సులేషన్‌ను రక్షించడానికి రూపొందించిన విద్యుత్ పరికరం.

ఈ పరికరాల ప్రయోజనం ఏమిటంటే వాటిలో స్పార్క్స్ లేవు. ఇటువంటి పరికరాలు ఏదైనా వోల్టేజ్ తరగతి యొక్క ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌లలో మెరుపు మరియు స్విచ్చింగ్ సర్జెస్ రెండింటినీ పరిమితం చేయగలవు మరియు చాలా నమ్మదగినవి.

సర్జ్ అరెస్టర్ అనేది సిరీస్-కనెక్ట్ చేయబడిన సింగిల్ వేరిస్టర్‌ల కాలమ్, మరియు దాని ప్రధాన పారామితులు ఏకకాలంలో అత్యంత నాన్ లీనియర్ వేరిస్టర్‌ల పారామితులు.

జింక్ ఆక్సైడ్ వేరిస్టర్లు, ఉప్పెన అరెస్టర్ల యొక్క ప్రధాన మూలకం, ప్రస్తుత-వోల్టేజ్ లక్షణం యొక్క స్థిరత్వం కోసం అధిక అవసరాలు ఉన్నాయి. వేరిస్టర్లు నిరంతరం వోల్టేజ్ కింద ఉన్నందున, అవి ఉష్ణ స్థిరత్వానికి అధిక అవసరాలు కూడా కలిగి ఉంటాయి.

అత్యంత ముఖ్యమైన పారామితులలో ఒకటి అవశేష ఒత్తిడి, ఇచ్చిన వ్యాప్తి మరియు ఆకృతి యొక్క ప్రస్తుత పప్పులు దాని గుండా వెళుతున్నప్పుడు పరిమితి (వేరిస్టర్) యొక్క గరిష్ట వోల్టేజ్ విలువగా నిర్వచించబడుతుంది.

స్పష్టత కోసం, సాపేక్ష విలువలతో పని చేయడం ఆచారం, అనగా ఇచ్చిన ప్రస్తుత పల్స్ వద్ద అవశేష వోల్టేజ్‌కు సంబంధించి అవశేష వోల్టేజ్‌లను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం (ఉదాహరణకు, 500 A, 8/20 μs ప్రస్తుత పల్స్ వద్ద).

దెబ్బతినకుండా సర్జ్‌ల స్విచ్చింగ్ ఎనర్జీని గ్రహించే అరెస్టర్ సామర్థ్యాన్ని వివరించే మరో ముఖ్యమైన పరామితి నిర్గమాంశఒక నిర్దిష్ట వ్యాప్తి మరియు వ్యవధి (సాధారణంగా 2000 μs) యొక్క ప్రస్తుత పప్పులను వాటి లక్షణాలను విచ్ఛిన్నం చేయకుండా మరియు మార్చకుండా పదేపదే (సాధారణంగా 18-20 సార్లు) తట్టుకునే వేరిస్టర్‌ల సామర్థ్యం.

నిర్గమాంశ అనేది 2000 μs వ్యవధి (నిర్గమాంశ కరెంట్) యొక్క దీర్ఘచతురస్రాకార కరెంట్ పల్స్ యొక్క తయారీదారు పేర్కొన్న గరిష్ట విలువ. అరెస్టర్ పనితీరు కోల్పోకుండా వారి అప్లికేషన్ యొక్క ఆమోదించబడిన క్రమంతో అటువంటి 18 ప్రభావాలను తట్టుకోవాలి. సర్జ్ అరెస్టర్లు వారి సామర్థ్యాన్ని బట్టి తరగతులుగా విభజించబడ్డారు. నిర్దిష్ట పల్స్ శక్తి ప్రతి తరగతికి అనుగుణంగా ఉంటుంది.

చివరగా, ఆధునిక జింక్ ఆక్సైడ్ వేరిస్టర్‌ల యొక్క ముఖ్యమైన లక్షణం ఆల్టర్నేటింగ్ వోల్టేజ్‌కి సుదీర్ఘమైన ఎక్స్పోజర్ కింద స్థిరత్వం.

వేగవంతమైన వృద్ధాప్య పరీక్షల సమయంలో, వేరిస్టర్‌లు అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద ప్రత్యామ్నాయ వోల్టేజ్ యొక్క ఎక్స్‌పోజర్ సమయం (t)పై వేరిస్టర్‌లలో (P) శక్తి నష్టాల యొక్క తగ్గుదల ఆధారపడటాన్ని కలిగి ఉండాలి. అటువంటి "వృద్ధాప్యం లేని" వేరిస్టర్‌లు "వృద్ధాప్యం" వేరిస్టర్‌లను ఉపయోగించే పరిమితులతో పోలిస్తే అదే పరిస్థితులలో సుదీర్ఘ సేవా జీవితాన్ని అనుమతిస్తాయి.

వేరిస్టర్ల తయారీ

Varistors అవి కంపోజ్ చేయబడిన పదార్థం యొక్క సెమీకండక్టింగ్ లక్షణాల కారణంగా నాన్-లీనియర్ కరెంట్-వోల్టేజ్ లక్షణాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఈ లక్షణాలు వేరిస్టర్ యొక్క మైక్రోస్ట్రక్చర్ మరియు దాని పదార్థం యొక్క రసాయన కూర్పు యొక్క లక్షణాల ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి.

వేరిస్టర్ యొక్క పదార్థాన్ని రూపొందించే మూలకాల నిష్పత్తిలో చిన్న మార్పు లేదా కొత్త మలినాలను చిన్న మొత్తంలో చేర్చడం కూడా దాని ప్రస్తుత-వోల్టేజ్ లక్షణం మరియు ఇతర విద్యుత్ పారామితులలో గణనీయమైన మార్పుకు దారి తీస్తుంది.

వేరిస్టర్ల యొక్క సూక్ష్మ నిర్మాణం మరియు విద్యుత్ లక్షణాలు కూడా వేరిస్టర్ తయారీ ప్రక్రియలో మార్పుల ద్వారా ప్రభావితమవుతాయి. అధిక-నాణ్యత వేరిస్టర్‌లను పొందేందుకు, వాటి ఉత్పత్తి యొక్క సాంకేతిక ప్రక్రియ యొక్క అన్ని సూచికల స్థిరత్వం చాలా ముఖ్యమైనది.

జింక్ ఆక్సైడ్ వేరిస్టర్లు సిరామిక్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించి తయారు చేస్తారు. అయినప్పటికీ, సెమీకండక్టర్ సిరామిక్స్‌లో విద్యుత్ లక్షణాలు మైక్రోస్ట్రక్చర్ (స్ఫటికాలు) యొక్క ప్రధాన భాగం ద్వారా కాకుండా ఇంటర్‌స్ఫటికాకార సరిహద్దుల ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి అనే వాస్తవం కారణంగా అనేక లక్షణాలు ఉన్నాయి. అందువల్ల, సిరామిక్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించి నాన్ లీనియర్ సెమీకండక్టర్ల ఉత్పత్తిలో, రెండు ప్రధాన పనులు సెట్ చేయబడ్డాయి.

ముందుగా, కనిష్ట సచ్ఛిద్రతతో కాల్చిన పదార్థం యొక్క దట్టమైన నిర్మాణాన్ని నిర్ధారించడం అవసరం. రెండవది, ఇంటర్‌గ్రాన్యులర్ అవరోధ పొరను సృష్టించడం అవసరం.

అవరోధ పొర అనేది రెండు ప్రక్కనే ఉన్న స్ఫటికాల మధ్య సంపర్కం, దీని ఉపరితలాలు డోపింగ్ మరియు అధిశోషణం ద్వారా సృష్టించబడిన స్థానికీకరించిన ఎలక్ట్రానిక్ స్థితులను కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల, varistor సాంకేతికత స్వచ్ఛత, మూల పదార్థాల వ్యాప్తి మరియు పొడి మిక్సింగ్ పాలన కోసం నిర్దిష్ట అవసరాలను తీర్చాలి. కనీసం 99.0 - 99.8% ప్రాథమిక పదార్ధం కలిగిన పొడులను ప్రారంభ పదార్థాలుగా ఉపయోగిస్తారు.

ఛార్జ్ (ప్రారంభ పదార్థాల మిశ్రమం) ప్రధానంగా జింక్ ఆక్సైడ్‌తో పాటు వివిధ మెటల్ ఆక్సైడ్‌లను కలిగి ఉంటుంది. స్వేదనజలంతో చార్జ్ చేయబడిన పదార్థాల సజాతీయీకరణ మరియు మిక్సింగ్ అనేది చెదరగొట్టే మిల్లులు మరియు గోళాకార డ్రమ్‌లలో నిర్వహించబడుతుంది.

ఇచ్చిన స్లిప్ ఏకాగ్రత వద్ద, దాని స్నిగ్ధత విస్కోమీటర్ ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది.స్లర్రీ ఎండబెట్టడం మరియు గ్రాన్యులేషన్ ఒక స్ప్రే డ్రైయర్‌లో, వాంఛనీయ ఆపరేటింగ్ మోడ్‌లో నిర్వహించబడతాయి, దీని నుండి 50 - 150 మైక్రాన్ల పరిధిలో ప్రెస్ పౌడర్ యొక్క కణికలు లభిస్తాయి. ఈ దశలో, పొడి యొక్క కణిక పరిమాణం, తేమ మరియు ఫ్లోబిలిటీ నియంత్రించబడతాయి. వేరిస్టర్లు హైడ్రాలిక్ ప్రెస్ ఉపయోగించి నొక్కబడతాయి.

ప్రెస్‌లు సాంద్రత, కొలతలు మరియు సమతల సమాంతరత కోసం నిర్దిష్ట అవసరాలను తీర్చాలి. నొక్కిన ముక్కలు బైండర్‌ను తొలగించడానికి ప్రాథమిక కాల్పులకు గురవుతాయి మరియు సంభావ్య అడ్డంకులు మరియు ఇంటర్మీడియట్ దశ ఏర్పడే సమయంలో తుది కాల్పులు జరుగుతాయి.

చాంబర్ ఫర్నేస్‌లలో కాల్పులు జరుపుతారు. చివరి కాల్పుల తర్వాత, భాగాలు నేలగా ఉంటాయి, చివరి ఉపరితలంపై మెటలైజేషన్ వర్తించబడుతుంది మరియు సైడ్ ఉపరితలంపై ప్రత్యేక పూత వర్తించబడుతుంది.