Warystor 275V w zasilaczach: ochrona przed przepięciami

Pytanie

Witam. Jeśli jest równolegle z zasilaniem sieciowym to jest warystor który chroni zasilacz przed przepięciem od strony sieci. Z reguły są na 275 V

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Tak – element równolegle do wejścia sieci to warystor (MOV), który klamruje przepięcia od strony sieci i chroni zasilacz.
• Dla sieci 230 V AC standardowo stosuje się warystory o MCOV/U_AC = 275 V.

Kluczowe punkty:

• 275 V AC = maksymalne ciągłe napięcie pracy (MCOV) dla sieci 230 V (+10% do 253 V).
• Typowe oznaczenia: np. S10K275, S14K275, 14D431K (liczba ≈ średnica dysku w mm; „431” ≈ V1mA ≈ 430 V DC).

Szczegółowa analiza problemu

• Zasada działania: warystor ma silnie nieliniową charakterystykę U–I.
  • Przy napięciu znamionowym sieci (230 V RMS, ~325 Vp) – rezystancja bardzo duża (µA).
  • Przy przepięciu – gwałtownie maleje (Ω…dziesiąt Ω), odprowadzając impuls (model 8/20 µs) do „masy” sieci, ograniczając napięcie („clamping”).
• Dlaczego 275 V AC: tolerancja sieci 230 V to zwykle ±10%. Warystor 250 V byłby zbyt blisko punktu przewodzenia i nadmiernie się grzał; 275 V daje margines, a jednocześnie zachowuje niski poziom klamrowania przy udarze.
• Parametry, na które patrzeć przy doborze:
  • U_AC (MCOV): 275 V dla 230 V; dla 120 V w USA typowo 130–150 V AC; dla 277 V (instalacje przemysłowe) ≈ 320 V AC.
  • V1mA (napięcie warystorowe DC przy 1 mA): dla 275 V AC zwykle ~430 V.
  • V_C (clamping) przy określonym prądzie (np. 1 kA 8/20 µs): typowo 700–900 V dla dysków 14–20 mm.
  • I_max (8/20 µs) i energia [J]: większa średnica = większa zdolność absorpcji.
• Integracja w zasilaczu:
  • Montaż równolegle L–N (czasem także L–PE i N–PE w urządzeniach z przewodem ochronnym).
  • Poprzedzony bezpiecznikiem sieciowym; często towarzyszy mu filtr EMI (kondensatory X2/Y2, dławik CM).
• Zachowanie przy ciężkim przepięciu: MOV może się zewrzeć termicznie → przepala bezpiecznik. To pożądany, „bezpieczny” tryb awarii, o ile jest właściwy bezpiecznik.

Aktualne informacje i trendy

• MOV z bezpiecznikiem termicznym (np. serie z „ThermoFuse”, „TMOV”) ograniczają ryzyko zapłonu przy długotrwałym przeciążeniu.
• Wielostopniowa ochrona SPD: GDT (iskiernik) + MOV + TVS (po prostowniku) zapewnia lepsze rozłożenie energii i niższe napięcie resztkowe.
• Zgodność z normami/klasami SPD (np. IEC 61643-11; poziomy T1/T2/T3) coraz częściej wymagana w urządzeniach podłączanych do instalacji narażonych na wyładowania.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Oznaczenia przykładowe:
  • S07/S10/S14/S20K275 – dyski EPCOS/TDK 7/10/14/20 mm, MCOV 275 V.
  • 10D/14D/20D 431K – „431” ≈ 430 V (V1mA); „K” – tolerancja.
• Typowe wartości:
  • 14 mm, 275 V AC: I_max 6–6,5 kA (8/20 µs), energia 70–120 J; V_C @ 1 kA ~700–800 V.
  • 20 mm, 275 V AC: I_max 10 kA+, energia 150–300 J.

Aspekty etyczne i prawne

• Praca przy napięciu sieciowym jest niebezpieczna – tylko dla osób uprawnionych.
• Stosuj elementy z certyfikatami (UL/VDE), zachowaj odstępy izolacyjne (creepage/clearance), używaj kondensatorów klasy X2/Y2 zgodnie z normami bezpieczeństwa.

Praktyczne wskazówki

• Dobór zamiennika:
  • Zachowaj MCOV (275 V dla 230 V), średnicę ≥ oryginał, zbliżone lub wyższe I_max i energię.
  • Jeśli miejsce pozwala – wybierz o rozmiar większy dla większego zapasu energii.
  • Rozważ MOV z bezpiecznikiem termicznym lub osobny bezpiecznik topikowy/termiczny szeregowo.
• Diagnostyka po awarii:
  • Oględziny: pęknięcia, osmolenie, rozprysk – wymienić.
  • Pomiar: zwarcie → wymienić; „nieskończona” R nie gwarantuje pełnej sprawności (starzenie).
  • Po zadziałaniu MOV skontroluj też NTC rozruchowy, mostek, MOSFET PFC/klucza, kondensator X2 – często również ucierpiały.
• Topologia połączeń:
  • Urządzenia klasy I: rozważ trio MOV (L–N, L–PE, N–PE).
  • Klasa II (bez PE): zwykle pojedynczy L–N + poprawny filtr EMI.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• MOV starzeje się od powtarzających się przepięć (spadek V1mA, wzrost prądów upływu). Profil narażeń instalacji ma znaczenie – czasem lepszy jest kaskadowy SPD z GDT.
• Za wysoki MCOV pogarsza ochronę (za wysokie V_C), za niski – przegrzewanie/awarie.

Sugestie dalszych badań

• Karty katalogowe i noty aplikacyjne producentów: TDK/EPCOS (SIOV), Littelfuse (LA/UltraMOV/TMOV), Bourns (MOV), Vishay.
• Normy: IEC 61000-4-5 (testy udarowe), IEC/EN 61643 (SPD), UL 1449 (SPD dla rynku USA).

Krótkie podsumowanie

• Tak, to warystor równoległy, zwykle 275 V AC dla sieci 230 V. Działa jako szybka „klamra” przepięć i współpracuje z bezpiecznikiem oraz filtrem EMI. Przy doborze/zamianie trzymaj MCOV, rozmiar/energię i rozważ wersję z zabezpieczeniem termicznym.

Jeśli podasz typ zasilacza (230 V czy 120 V), średnicę i oznaczenia starego elementu, wskażę konkretny, bezpieczny zamiennik.