バリスタとは?回路での役割を説明

電気・電子
ヤベ
ヤベ
今日はバリスタについて説明すんで!
 
ワイ、ホンマにコーヒーが好きでなぁ、、、一時期バリスタを目指してた時もあったんやで。
 
、、、
 
え?
今日は電子部品のほう、、、??
 
あー!すまんすまん!間違えたわ!
 
今日は”barista”じゃなくて”varistor”について説明したるわ!

 
ども!回転寿司行ったらホタテ食べまくるamasawaです!

 
今日はバリスタについて説明したいと思います!やべさんも間違えてましたけど、電子部品のバリスタの説明です!笑

 

バリスタは変化できる抵抗のこと

バリスタは、抵抗やコンデンサに比べると影が薄い存在かもしれませんが、電子部品として使われるということは、とても重要な役割をするんてす!

 
では、バリスタはどんな特徴を持っているのでしょうか?

 
バリスタとは、印加電圧が低い場合は抵抗値が大きく、印加電圧が高い場合は抵抗値が小さくなる性質を持っています。

 
そもそも、名前の由来はバリアブルレジスタ(variable resistor)、つまり「変化できる抵抗」を略したものがバリスタと呼ばれているんです。

 
変化する抵抗といっても可変抵抗(ボリューム)とは異なり、線形的に変化するわけではなく、ある電圧で「急激に」変化するのが特徴です。

 
電気的特性を見るとわかりますが、抵抗値が変化する電圧というのは「+」と「-」両方あります。

 
正電圧が所定以上印加、もしくは負電圧が所定以上印加のどちらかで抵抗値がグッと下がります。

 
要は、通常時には抵抗値が高く電流を全く流さなかったのに、過電圧が印加された時だけ抵抗値を下げることで、バリスタが「俺に任せろ!俺に電流を流せ!」と言わんばかりに自分の電流を流して周りの回路を助けることができるんです!

 
バリスタは抵抗値が変化する特徴を活かして、保護素子として回路の役に立っています。

 

バリスタはサージ電圧吸収用として使われる

バリスタは、所定電圧(バリスタ電圧)を超えた時に抵抗値が低くなる特徴を活かして、主に電源回路のサージ電圧吸収用として使われます。

 
実はバリスタには極性がないため、AC、DCどちらにも使うことができるので、使いやすいといえば使いやすい印象です。

 
電源回路は、静電気雷サージの影響によって、故障する可能性があるため、保護しなければいけません。

 
バリスタがあれば、静電気や雷サージで発生する高電圧を吸収し、回路への影響を抑えることができます。

 
一般的にAC100V品には270V仕様、AC230V品には470V仕様のバリスタを使うことが多いです。

 

静電気・・・人には3000V~10000Vを超える静電気をまとう可能性があります。帯電している状態で電気回路に触れた場合、回路に数千Vもの電圧が印加されてしまいます。

 
雷サージ・・・落雷の影響で3000V~4500Vの高電圧が回路に印加されることを雷サージといいます。

 

バリスタの選定で確認すること4つ!

バリスタを選定するにあたって確認することは①バリスタ電圧、②最大許容電圧、③制限電圧、④サージ電流耐量、の4つになります!

 
①バリスタ電圧
バリスタ電圧とは、バリスタの抵抗値が下がって電流が流れ始める電圧のことをいいます。

 
一般的な小型のバリスタでは、電流がDC-1mA、もしくはDC-0.1mA流れる時の電圧を指すことが多いですが、データシートを確認してバリスタ電圧の定義がどのように決められているかキチンと確認しましょう。

 
②最大許容電圧
最大許容回路電圧はバリスタ電圧より低い値、つまり抵抗値が高い状態で電圧を印加した場合に、バリスタに連続して印加できる電圧の最大値を表しています。

 
もしサージ電圧が発生してない状態でも、電源を供給していれば常に電圧が印加されていますよね。常に印加されている電圧についてもバリスタに影響を与えないか確認しなければなりません。

 
ですので、常時印加する電圧と最大許容電圧(AC.DCそれぞれ値あり)を見比べて選定する必要があります。

 
③制限電圧
バリスタに所定のインパルス電流(8/20us)を流した時の端子間電圧のことです。

 
データシートにインパルス電流の大きさごとに制限電圧を記載してあるものもあります。

 
④サージ電流耐量
名前の通り、サージ電流が流れた時、バリスタが耐えられる電流の最大値のことです。
どれだけサージを吸収できるか確認することができます。

 

amasawaの一言

私の経験でも、バリスタによって回路が助かった経験は何度かあるのですが、驚いたのはバリスタの壊れ方です。

 
バリスタってかなり派手に壊れるので、故障したときは驚きます。笑

 
使ってみる方も一度壊れ方を見てみると、バリスタの凄まじさにびっくりすると思います。笑

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