وریستور چیست و چگونه تست میشود؟

در این مطلب خواهیم آموخت که وریستور SMD یا DIP چیست؟ کاربرد وریستور و جایگاه قرارگیری وریستور در مدار کجاست؟ و چگونه وریستور را روی برد و بیرون برد توسط مولتی متر تست کنیم. قطعات وریستور در تعمیر آیفون های تصویری و تعمیر جک های درب پارکینگ و بسیار کاربرد دارند.

وریستور چیست؟

این سوال که وریستور چیست و چه نقشی در بردهای الکترونیکی ایفا میکند برای تمام تعمیرکاران بسیار مهم است. وریستور یک قطعه الکترونیکی از نوع مقاومت متغیر با ولتاژ می باشد (Voltage Dependent Resistors). این بدان معنیست که اگر ولتاژ دو سر این قطعه الکترونیکی از حد تعریف شده آن بالاتر برود, وریستور مقاومت خود را کم کرده تا به حد اتصال کوتاه برسد. وریستور در واقع یک نوع پیش مرگ برای مدار الکترونیکی می باشد, پس وریستور پیش مرگ است!. وریستور میمیرد تا به قطعات الکترونیکی حساس آسیبی وارد نشود. وریستور در واقع در دسته قطعات حفاظت ولتاژی می باشد. همانطور که در مطلب تست خازن های SMD عنوان کردیم، خازن SMD نیز میتوانند به عنوان یک وریستور در مدار کار کنند.

ساختار داخلی وریستور

وریستورها در ظاهر بسیار مشابه خازن های سرامیکی می باشند، با این تفاوت که در خازنهای سرامیکی ما دو صفحه موازی و جدا از هم داریم که بین این صفحات عایق قرار گرفته است. اما در وریستور یک صفحه فلزی وجود دارد که جنس آن از اکسید فلز می باشد. پایه های وریستور در دو سمت این صفحه واقع شده اند که روی آن روکشی از جنس سرامیک دارد و در صورت بالا رفتن ولتاژ دوسر پایه اتصال کوتاه در صفحه رخ خواهد داد.

نحوه تشخیص وریستور از خازن سرامیکی

وریستورها و خازن های سرامیکی بسیار مشابه به یکدیگر هستند حتی از این جهت که هردو از المانهای موازی می باشند تشخیص آن ها کمی سخت تر خواهد بود. اما در ادامه راه هایی جهت تشخیص این دوقطعه وریستور و خازن سرامیکی ارائه خواهیم کرد.

• از شکل ظاهری وریستور که برآمدگی های دو سمت پایه ها کمی برجسته تر و دارای زاویه بیشتری هستند اما در خازن های سرامیکی این برجستگی کمی دارای شیب ملایم تری خواهد بود. (حتی در خازن های سرامیکی خروج پایه ها کمی دارای انها می باشد).(در برخی وریستورها احتمال تشخیص ظاهری بسیار سخت تر خواهد بود).
• از طریق کد خوانی روی قطعه می توان تشخیص داد که قطعه مورد نظر وریستور است یا خازن سرامیکی که در انتها به روش کدخوانی وریستور آشنا خواهیم شد.
• از مکان قرارگیری وریستور در مدار می توان فهمید که این قطعه وریستور است یا خازن سرامیکی. چراکه وریستور همواره در بردهای تغذیه و در ورودی مدار قرار میگیرد و از این جهت که درصورت بالا رفتن ولتاژ مدار اتصال کوتاه خواهد شد، قبل از وریستور حتما در مدار فیوز و یا مقاومت های اهم پایین یا مقاومت های فیوزی خواهیم داشت.

اما وریستور چگونه از ولتاژهای بالا حفاظت میکند؟ نحوه قرار گیری وریستور در مدار چگونه است؟

روش کارکرد وریستور در مدارات الکترونیکی

همانطور که میدانیم قطعات حفاظتی مانند وریستور باید در ابتدای مدار قرار گیرند تا ولتاژ بالا که قرار است توسط وریستور دفع گردد به قطعات دیگر مدار آسیب وارد نکنند. حال ما در مدار پیش فرض زیر یک مقاومت در نقش وریستور در ابتدای مدار زیر (قسمت مشخص شده سمت چپ مدار) قرار میدهیم. همانطور که میبینید، هنگامی که مقاومت یا وریستور در مقدار یک مگا اهم قرار دارد، هیچ جریانی از مقاومت عبور نکرده و تمام جریان از پل دیودی گذشته و توسط خازنها صاف شده و چراغ را روشن میکند. اما زمانی که وریستور یا مقاومت حفاظتی ما میزان اهم پایینی نظیر ۴ میلی اهم دارد ، تمام جریان از مقامت عبور میکند و هیچ جریانی از برد عبور نخواهد کرد.

پس وریستور در حالت کار باید یک مقاومت بالا داشته باشد تا در هنگامی که ولتاژ بالاتر رود میزان اهم خود را کاهش دهد و جریان را از خود عبور دهد.

مکان قرارگیری وریستور در بردهای الکترونیکی

همانطور که گفتیم قطعات حفاظتی چون وریستور باید در ابتدای مدار قرارگیرند تا آسیبی به قطعات الکترونیکی وارد نشود. اما با اتصال کوتاه وریستور یا کم شدن مقامت وریستور منبع تغذیه ما دچار آسیب خواهد شد!!! تصور کنید این وریستور در ورودی یک منبع تغذیه ۲۲۰ ولت به ۱۴ ولت قرار دارد! یعنی دوسر وریستور ولتاژی حدود ۲۲۰ ولت قرار گرفته که در صورت اتصال کوتاه وریستور احتمال آتش سوزی بسیار خواهد بود. پس چاره چیست؟

وریستورها همواره بعد از حفاظتهای جریانی قرار میگیرند تا در صورت اتصال کوتاه وریستور در مدار قطعات حفاظت جریانی مانند فیوزها یا مقاومت ها بتوانند مدار را قطع کنند. همانطور که میدانیم هرچقدر میزان اهم یک مصرف کننده کمتر شود، یعنی مقاومت کمتری از عبور جریان دارد یا به عبارتی مصرف بسیار زیادی دارد. پس زمانی که اهم دوسر وریستور کم شود ، جریان قبل وریستور افزایش پیدا کرده و باعث سوختن فیوز در مدار خواهد شد.

روش خواندن کدهای وریستور

وریستورها نیز همانند بسیاری از قطعات الکترونیکی دارای کد هایی بر روی لایه بیرونی هستند. اما خواندن کدهای وریستور بسیار برای یک تعمیرکار برد الکترونیک و حتی طراح مدار مهم خواهد بود. انتخاب کد مناسب وریستور در بردهای تغذیه سبب حفاظت مناسب برد در ولتاژهای بالا خواهد شد.

در وریستورها ما شاهد کدهایی نظیر ۱۰D270K هستیم که هر کدام از این اعداد نشان از یک مشخصه مهم در کد وریستور هستند. به عکس زیر توجه کنید.

همانطور که میدانید کدهای وریستور نشانگر تمام مشخصات یک وریستور می باشد که در این میان ولتاژ وریستور از همه مهم تر خواهد بود. حال جهت خواندن ولتاژ یک وریستور که بر روی آن ۲۷۱ نوشته شده است، کافیست تا دو عدد سمت چپ یعنی ۲۷ را نوشته و به تعداد عدد سمت راست جلوی آن صفر بگذاریم. مثلا در این مثال ولتاژ وریستور ۲۷۰ ولت خواهد بود. که البته این ولتاژ شکست وریستور است.

روش تست وریستور در بردهای الکترونیکی

تست سالم بودن یا معیوب بودن وریستور برای یک تعمیرکار الکترونیک بسیار راحت خواهد بود. اما در اینجا ما به طور ابتدایی تری توضیح خواهیم داد. تست وریستور از نوع تست سرد می باشد. این بدان معنی است که جهت تست یک وریستور نباید ولتاژ مدار بر قرار باشد. یعنی قبل از به برق زدن مدار باید اهم این قطعه الکترونیکی یا وریستور را بگیریم تا از حد مجاز کمتر نباشد.

اما حد اهم مجاز وریستور کجاست؟ وریستورها دارای مشخصاتی بر روی خود هستند که نحوه خواندن آنها را برای شما شرح خواهیم داد. اما از آنجایی که میدانیم یک وریستور هنگام عمل کردن اتصال کوتاه میگردد و یا اهم آن کم میشود خواهیم دانست که تنها شنیدن صدای بازر مولتی متر برای تست آن کافیست.

همانطور که میدانیم در مولتی مترها زمانی که مولتی متر را بر روی حالت بازر قرار میدهیم، مقادیر اهم پایین ۲۰ اهم (بسته به نوع مولتی متر ) دارای صدای بوق یا بازر خواهد بود. پس همین کافیست تا بفهمیم وریستور عمل کرده یا خیر.

پس مولتی متر خود را بر روی حالت بازر تنظیم نمایید و دوسر وریستور را به پراپ ها متصل کنید و در صورت شنیدن صدای بازر یا بوق یعنی این وریستور معیوب خواهد بود. همانطور که گفتیم وریستور یک پیش مرگ می باشد و درصورت بالا رفتن ولتاژ ورودی مدار میسوزد تا به دیگر قطعات الکترونیکی آسیبی وارد نشود.

روش تست عملکرد وریستور

اما ولتاژ بالا در وریستور چه اتفاقی را رقم میزند؟ هنگامی که ولتاژ در دوسر وریستور بالا رود هسته میانی گرم شده و به میزان این حرارت ایجاد شده اهم وریستور پایین می آید. تا زمانی که وریستور به صورت کامل اتصال کوتاه گردد. حال جهت تست عملکرد وریستور میتوانید مولتی متر خود را بر روی حالت اهم گذاشته و به دوسر پراپ مولتی متر متصل نمایید. در این زمان بر روی نمایشگر مولتی متر مقدار اهم بسیار بالا (حتی OL ) در حد مگا اهم نمایش داده خواهد شد. حال توسط یک فندک یا هیتر به وریستور گرما بدهید. حرارت ایجاد شده مقدار اهمی دو پایه را کم میکند و بر روی نمایشگر مولتی متر خود خواهید دید که این اهم کم کم پایین می آید. اگر این حرارت بر روی وریستور ادامه یابد اهم وریستور به صفر و اتصال کامل خواهد رسید.

این همان اتفاقی است که بر اثر ولتاژ در داخل وریستور اتفاق می افتد.