que es un varistor?
¿Qué es un varistor?
varistores Un varistor es una resistencia dependiente de voltaje (VDR). La resistencia de un varistor es variable y depende del voltaje aplicado. La palabra se compone de partes de las palabras “resistencia variable”. Su resistencia disminuye cuando aumenta el voltaje. En caso de aumento excesivo de voltaje, su resistencia disminuye drásticamente. Este comportamiento los hace adecuados para proteger los circuitos durante las sobretensiones. Las causas de una oleada pueden incluir los rayos y las descargas electrostáticas. El tipo más común de VDR es el varistor de óxido de metal o MOV.
Definición
Los varistores son semiconductores no lineales de dos elementos que disminuyen su resistencia a medida que aumenta la tensión. Las resistencias dependientes del voltaje a menudo se utilizan como supresores de sobretensiones para circuitos sensibles.
Paquetes
Aquí hay algunos ejemplos de diferentes paquetes que se encuentran a menudo. Los paquetes de bloques se usan para clasificaciones de potencia más altas.
bloque MOV para aplicaciones industriales
Bloquear
Plomo radial
Un varistor axial con plomo
Axiales con plomo
Características
Una resistencia dependiente de voltaje tiene una resistencia variable no lineal, dependiendo de la tensión aplicada. La impedancia es alta en condiciones de carga nominal, pero disminuirá bruscamente a un valor bajo cuando se exceda un umbral de voltaje, el voltaje de ruptura. A menudo se usan para proteger circuitos contra voltajes transitorios excesivos. Cuando el circuito está expuesto a un transitorio de alta tensión, el varistor comienza a conducir y fija la tensión transitoria a un nivel seguro. La energía del aumento entrante se lleva a cabo parcialmente y se absorbe parcialmente, protegiendo el circuito.
El tipo más común es el MOV o varistor de óxido de metal. Están construidos con una matriz sinterizada de granos de óxido de zinc (ZnO). Los límites de grano proporcionan características de semiconductores de unión P-N, similar a una unión de diodo. La matriz de granos orientados aleatoriamente se puede comparar con una gran red de diodos en serie y en paralelo. Cuando se aplica un voltaje bajo, solo fluye muy poca corriente, causada por la fuga inversa a través de las uniones. Sin embargo, cuando se aplica un alto voltaje, que excede el voltaje de ruptura, las uniones experimentan una falla de avalancha y una gran corriente puede fluir. Este comportamiento da como resultado las características de voltaje de corriente no lineal.
La relación entre la corriente (I) a través y el voltaje (V) a través de los terminales, se describe típicamente por:
El término α describe el grado de no linealidad. La Figura 1 muestra las curvas características de un MOV (alto α) y varistores de SiC (α bajo).
varistor voltaje-corriente características
Los parámetros de selección importantes son la tensión de sujeción, la corriente máxima, la energía de impulso máxima, la tensión nominal de CA / CC y la corriente de reserva. Cuando se usa en líneas de comunicación, la capacitancia parásita también es un parámetro importante. Una capacitancia alta puede actuar como un filtro para señales de alta frecuencia o inducir diafonía, limitando el ancho de banda disponible de la línea de comunicaciones.
Los varistores son útiles para la protección de corta duración en caso de altas sobretensiones transitorias del orden de 1-1000 microsegundos. Sin embargo, no son adecuados para manejar sobrecargas sostenidas. Si una energía de pulso transitoria en joules (J) es demasiado alta y excede significativamente las clasificaciones máximas absolutas, pueden derretirse, arder o explotar.
Los MOV se degradan cuando se exponen a sobretensiones repetidas. Después de cada sobretensión, la tensión de sujeción de los MOV se mueve un poco más, lo que depende del valor de Joule del MOV en relación con el pulso. A medida que la tensión de sujeción cae más y más, un posible modo de falla es un cortocircuito parcial o completo, cuando la tensión de sujeción cae por debajo de la tensión de línea protegida. Esta situación podría conducir a un riesgo de incendio. Para evitar riesgos de incendio, a menudo se conectan en serie con un fusible térmico que desconecta el MOV en caso de sobrecalentamiento. Para limitar la degradación, es aconsejable usar un voltaje de sujeción tan alto como lo permita el circuito protegido, para limitar la cantidad de exposición a sobretensiones.
Aplicaciones
La característica no lineal del varistor los hace ideales para usar como dispositivos de protección contra sobretensiones. Las fuentes de transitorios de alta tensión pueden ser, por ejemplo, rayos, descargas electrostáticas o descargas inductivas de motores o transformadores. Por ejemplo, a menudo se usan en las regletas de protección contra sobretensiones.