Metal Oxide Varistor là gì? Cấu tạo, Nguyên lý & Cách chọn chuẩn MOV

Metal Oxide Varistor (MOV) là một trong những linh kiện quan trọng nhất trong hệ thống bảo vệ điện và thiết bị chống sét lan truyền. Khi có xung điện áp tăng đột ngột do sét đánh hoặc đóng cắt tải, MOV sẽ hấp thụ và kẹp điện áp về mức an toàn, giúp bảo vệ thiết bị điện tử khỏi hư hỏng.

Metal Oxide Varistor là gì?

Metal Oxide Varistor ( hay còn gọi là MOV) là một linh kiện điện tử thụ động có điện trở thay đổi theo điện áp (VDR – Voltage Dependent Resistor). Thành phần chính của nó là các hạt kẽm oxit (ZnO) được ép chặt giữa hai tấm kim loại.

Chức năng chính: Bảo vệ các mạch điện tử chống lại sự tăng áp đột ngột (transient voltages) bằng cách cắt năng lượng dư thừa xuống đất và kẹp điện áp ở mức an toàn.

Cấu tạo của Metal Oxide Varistor như thế nào?

MOV có cấu tạo dạng đĩa hoặc dạng khối, bao gồm:

• Vật liệu gốm: Chiếm khoảng 90% là bột kẽm oxit (ZnO).
• Phụ gia oxit kim loại khác: Một lượng nhỏ oxit của coban, mangan hoặc bismuth giúp điều chỉnh đặc tính điện.
• Điện cực: Hai bề mặt kim loại để kết nối với mạch điện.

Nguyên lý hoạt động của Metal Oxide Varistor

MOV hoạt động dựa trên đặc tính phi tuyến tính của điện trở:

• Ở điện áp bình thường: MOV có điện trở rất cao, gần như không có dòng điện chạy qua (trạng thái hở mạch).
• Khi có xung áp (Sét, đóng cắt mạch): Nếu điện áp vượt ngưỡng (Clamping Voltage), điện trở của MOV giảm xuống cực thấp nhanh chóng. Lúc này, MOV dẫn dòng điện dư thừa xuống đất hoặc quay lại nguồn, giữ cho điện áp đặt lên tải luôn ở mức an toàn.

So sánh MOV và TVS Diode: Nên chọn loại nào?

Cách lựa chọn Metal Oxide Varistor

Để chọn MOV chính xác, bạn cần quan tâm đến các thông số sau:

1. Maximum Working Voltage (Vrms, Uc hoặc Vdc): Điện áp hoạt động liên tục tối đa mà MOV có thể chịu đựng mà không dẫn điện.
2. Peak Surge Current (Imax): Dòng điện cực đại mà MOV có thể chịu được trong một xung duy nhất.
3. Đáp ứng tiêu chuẩn IEC 61643

Câu hỏi thường gặp về Metal Oxide Varistor

Tại sao MOV thường bị cháy nổ?

MOV bị hỏng khi năng lượng của xung áp vượt quá khả năng hấp thụ của nó ($J$), hoặc do tiếp xúc lâu dài với mức điện áp cao hơn định mức gây ra hiện tượng quá nhiệt (thermal runaway).

• Chọn sai Vrms (quá thấp so với lưới thực tế)
• Thiết kế tản nhiệt/khoảng cách kém trong môi trường nóng ẩm

MOV có phân cực không?

Không, MOV là linh kiện không phân cực, có thể lắp đặt theo cả hai chiều trong mạch AC hoặc DC.

Làm thế nào để biết MOV còn sống hay đã chết?

Sử dụng đồng hồ vạn năng đo điện trở. Một MOV tốt sẽ có điện trở gần như vô hạn. Nếu điện trở thấp hoặc nhìn thấy vết nứt, đen trên thân, linh kiện đã hỏng.

MOV hỏng thì biểu hiện thế nào?

Các dấu hiệu thực tế:

• Nứt, cháy xém, đổi màu, phồng rộp
• Có mùi khét gần MOV
• Cầu chì đứt “không rõ lý do” sau sự kiện sét/xung
• Đo thấy rò cao hoặc ngắn mạch giữa hai chân

MOV chịu được bao nhiêu lần sét đánh?

MOV có tuổi thọ hữu hạn. Mỗi lần hấp thụ xung sét, khả năng bảo vệ sẽ giảm dần. Khi vượt ngưỡng năng lượng thiết kế, MOV có thể hỏng và cần thay thế.

Dấu hiệu MOV bị hỏng là gì?

• Thiết bị chống sét báo lỗi hoặc đèn chỉ thị đổi màu
• MOV bị nứt, cháy đen hoặc phồng
• Hệ thống điện thường xuyên bị sự cố sau mưa going

Khi nào cần thay thế MOV?

• Sau một lần chịu xung điện mạnh, MOV có thể suy giảm khả năng bảo vệ.
• Dấu hiệu: cháy xém, đổi màu, hoặc rò điện bất thường.

MOV thường được lắp ở đâu?

• Trong tủ điện tổng
• Thiết bị chống sét lan truyền (SPD)
• Bộ bảo vệ inverter và thiết bị viễn thông

MOV có cần nối đất không?

Có. MOV trong bộ chống sét lan truyền cần hệ thống tiếp địa tốt để xả năng lượng sét an toàn xuống đất.

Bao lâu nên kiểm tra MOV một lần?

Nên kiểm tra định kỳ 6–12 tháng/lần, đặc biệt sau mùa mưa bão hoặc khi có sét đánh gần khu vực.

Tóm Lại

Metal Oxide Varistor (MOV) là “lá chắn đầu tiên” giúp bảo vệ thiết bị điện khỏi xung sét và quá áp lan truyền. Việc hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý và cách lựa chọn MOV phù hợp không chỉ nâng cao độ an toàn cho hệ thống điện mà còn kéo dài tuổi thọ thiết bị. Để đạt hiệu quả tối ưu, MOV nên được sử dụng trong hệ thống chống sét tổng thể, kết hợp kim thu sét, tiếp địa và SPD nhiều cấp.

Bạn còn muốn biết thêm Các Công Nghệ Chế Tạo Chống Sét Lan Truyền: MOV – Spark Gap – PTMOV hãy bấm xem thêm