Guía de varistores: funcionamiento, función, tipos y aplicación
I ¿Cómo funciona un varistor?
Varistor es la abreviatura de resistencia variable, y la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) lo llama "resistencia dependiente de voltaje" o VDR en sus estándares. La resistencia del varistor está relacionada con el voltaje aplicado en ambos extremos. Cuando el voltaje agregado al varistor está dentro de su valor nominal, la resistencia de la resistencia está en un estado infinito sin que casi pase corriente. Cuando el voltaje en ambos extremos del varistor es ligeramente mayor que el voltaje nominal, el varistor rompe la conducción rápidamente y su valor de resistencia disminuye rápidamente, lo que hace que la resistencia esté en estado de conducción. Cuando el voltaje se reduce por debajo del voltaje nominal, el valor de resistencia de la resistencia sensible al voltaje aumenta y la resistencia sensible al voltaje vuelve a estar en un estado de alta resistencia.
El símbolo de texto del varistor es "RV" o "R" en el circuito, y la figura 1 es su símbolo gráfico del circuito.
Figura 1. Símbolo gráfico del varistor
La forma y estructura interna del varistor se muestran en la siguiente figura.
Figura 2. La forma y estructura interna del varistor
II Tipos de varistores
Los varistores se pueden clasificar por estructura, proceso de fabricación, uso de material y características de voltamperaje:
(1) Según la estructura de los varistores, los varistores se pueden dividir en varistores de unión, varistores de partícula única y varistores de película delgada.
El varistor de unión tiene características no lineales debido al contacto especial entre la resistencia y el electrodo metálico, y la no linealidad del varistor está determinada por las propiedades semiconductoras de la propia resistencia.
(2) Los varistores se pueden dividir en varistores de óxido de zinc, varistores de carburo de silicio, varistores de óxido metálico, varistores de germanio (silicio), varistores de titanato de bario, etc.
(3) Según sus características voltamperios, los varistores se pueden dividir en varistores simétricos (no polares) y varistores asimétricos (polares).
III Parámetros
(1) Tensión del varistor Tensión
de ruptura o tensión umbral, se refiere al valor de tensión a una corriente especificada. En la mayoría de los casos, los valores de voltaje medidos por una corriente continua de 1 mA cuando pasa por el varistor pueden oscilar entre 10 y 9000 V. Se puede seleccionar correctamente según las necesidades específicas.
El varistor tiene en la zona previa a la rotura de su curva característica V ≤ I un punto de inflexión, que corresponde a una tensión de punto de inflexión determinada y a una tensión de punto de inflexión determinada. Cuando el voltaje aplicado es mayor que este voltaje del punto de inflexión, el varistor entra en el estado "encendido" (el valor de resistencia se vuelve más pequeño); Cuando el voltaje aplicado es menor que este voltaje de punto de inflexión, el varistor entra en el estado de "corte" (el valor de resistencia aumenta).
La característica más importante del varistor es que el valor de la resistencia varía con el voltaje aplicado. El voltaje del punto de inflexión en la curva característica V ≥ I puede reflejar mejor esta importante característica del varistor, por lo que podemos entender el voltaje del punto de inflexión como el voltaje del varistor UN del varistor (el voltaje umbral entre los estados encendido y apagado). Debido a que el varistor es un tipo de elemento cerámico con un interior completamente uniforme, incluso si es un varistor de la misma especificación, el punto de inflexión de cada elemento es diferente. Para estandarizar la necesidad, la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) especificó artificialmente dos corrientes de referencia CC I0-1 mA y 0,1 mA para medir el punto de inflexión del varistor. Casi todos los fabricantes de varistores utilizan actualmente U1mA o U0.
En circunstancias normales, debería haber:
V (1 mA) = 1,5 Vp = 2,2 VCA
donde Vp es el pico de la tensión nominal del circuito. VAC es el valor efectivo de la tensión CA nominal.
Para CC en el bucle de CC, debería haber:
mín ( U 1m A ) ≥ (1,6-2) U CC
Udc es la tensión de funcionamiento nominal de CC en el bucle.
La selección del valor de voltaje del varistor de ZnO es muy importante, ya que está relacionada con el efecto de protección y la vida útil.
(2) Voltaje máximo de funcionamiento continuo (MCOV)
Debido a que el varistor tiene características de voltamperaje de simetría positiva y negativa, se puede aplicar tanto al circuito de CC como al circuito de CA. MCOV se refiere al voltaje máximo de CC (UDC) o al valor efectivo máximo de voltaje de CA (URMS) que el varistor puede soportar durante mucho tiempo.
Los varistores tienen una característica muy especial: la potencia estática a largo plazo es muy pequeña y la potencia dinámica instantánea es muy grande. Debido a que la potencia estática del varistor es muy pequeña, el voltaje de funcionamiento a largo plazo aplicado a ambos extremos del varistor es absolutamente menor que su voltaje de varistor UN; de lo contrario, el varistor se quemará debido a una sobrecarga.
Si el varistor se utiliza en un circuito de CA, el principio para determinar el URMS es: el valor máximo (1,41 URMS) de la tensión alterna continua máxima es mayor que el límite inferior de tolerancia (±10%) de la tensión del varistor UN, y la fórmula se expresa de la siguiente manera:
Figura 3. Relación entre MCOV y voltaje de entrada bajo fuente de alimentación de CA del varistor
Si el varistor se utiliza en un circuito de CC, el principio para determinar el UDC es: El consumo de energía del varistor bajo la acción de UDC es aproximadamente igual o ligeramente menor que el consumo de energía bajo la acción de URMS y su consumo de energía bajo la acción de la URMS, y la fórmula empírica obtenida mediante la invención es la siguiente:
Figura 4 y 5. Relación entre MCOV y voltaje de entrada bajo fuente de alimentación CC de varistor
(3) Corriente máxima de repique
Es el valor máximo de corriente de impulso cuando el voltaje del varistor no supera el ±10% para la forma de onda de corriente de impulso especificada y el número de corriente de impulso especificado a una temperatura ambiente de 25 ℃.
Para prolongar la vida útil del dispositivo, la amplitud de la sobrecorriente absorbida por los varistores de ZnO debe ser menor que el caudal máximo del producto indicado en el manual. Sin embargo, desde el punto de vista del efecto de protección, se requiere que el caudal seleccionado sea mayor.
En muchos casos, el flujo real es difícil de calcular con precisión. En realidad, la capacidad de flujo, también conocida como caudal, se refiere al valor máximo de corriente de pulso (pico) que se permite pasar a través del varistor en condiciones específicas (aplicando corriente de impulso estándar en un intervalo de tiempo y un número de veces específicos). La sobretensión general es una o una serie de ondas de pulso. Hay dos tipos de ondas de choque utilizadas en varistores experimentales, una es una onda de 8/20 μs, es decir, una onda de pulso con una cabeza de onda de 8 μs y un tiempo de cola de 20 μs, la otra es una onda cuadrada de 2 ms. , como se muestra en la siguiente figura.
Figura 6. Forma de onda de corriente de impulso utilizada en el varistor de prueba
Tabla de correspondencia de caudal de varistor de uso común
(4) Voltaje residual ( UR )
El voltaje residual U R se refiere al voltaje máximo en ambos extremos de una forma de onda particular cuando la corriente de sobretensión fluye hacia el varistor. En general, el valor máximo de la sobrecorriente que fluye hacia los varistores es superior a 1 mA. Para varistores generales y varistores de protección, la forma de onda específica se refiere a la forma de onda de corriente de rayo estándar de 8/20 μs especificada en la norma IEC 60060 ≤ 2 ≤ 1973, que se muestra en la figura.
01 representa el origen aparente, Ts se llama tiempo de frente aparente, Tr se llama tiempo de medio pico aparente y Im se llama valor de pico eléctrico. Debido a que es difícil encontrar el origen 01 con precisión en el osciloscopio, se utilizará el método aproximado para medir el origen en el tiempo frontal Ts y en el tiempo medio pico Tr. El método específico es el siguiente: primero se mide el valor de T 1 en el osciloscopio, y luego el valor de Ts se obtiene usando la fórmula Ts=1,25 × T1 aproximando, y el punto de partida de la medición real de Tr a la mitad el tiempo pico cambia de 01 a 0. Además, el IEC permite una pequeña amplitud de oscilaciones de polaridad inversa en la forma de onda de la corriente de irrupción utilizada para la medición.
Figura 7. Diagrama esquemático de la forma de onda de sobretensión
(5) Relación de voltaje residual (Kp)
Cuando la corriente que fluye a través del varistor tiene un valor determinado, el voltaje generado en ambos extremos del varistor se denomina voltaje residual de este valor de corriente. La relación entre la tensión residual y la tensión nominal es la relación entre la tensión residual y la tensión nominal: K R =U R/ U N
El varistor de reacción de relación de tensión residual limita la energía de sobretensión, que se ha utilizado ampliamente en la investigación de materiales de varistor. Se ha convertido en el parámetro de rendimiento eléctrico estándar en varistores de protección contra rayos, placas de válvulas pararrayos y placas de válvulas de varistores de alta energía.
(6) Voltaje límite máximo (arriba)
El voltaje límite Up es una forma especial de voltaje residual UR y también es un índice característico para evaluar la capacidad de varistores de especificaciones específicas para suprimir la sobretensión transitoria.
En primer lugar, se debe especificar una corriente de evaluación básica equivalente IP para el varistor de diferentes diámetros de chip, y el voltaje límite Up del varistor de cada diámetro de chip debe corresponder a la buena corriente de evaluación especificada (como se muestra en la tabla). En segundo lugar, la tensión limitada Up no es la tensión residual medida por IP, sino el valor límite superior de la tensión residual estipulado por cada fabricante. Por lo tanto, el voltaje limitado Up es en realidad el nivel de voltaje de protección de cada especificación que los fabricantes prometieron a los usuarios. En la norma IEC, el voltaje limitado también se denomina voltaje bajo la corriente de grado.
Figura 8. El valor nominal de la corriente de prueba Ip del voltaje límite.
La corriente de fuga, también conocida como corriente de espera, se refiere a la corriente que fluye a través del varistor a la temperatura especificada y al voltaje de CC máximo.
(8) Relación-voltaje
La relación de voltaje es la relación entre el voltaje generado cuando la corriente del varistor es 1 mA y el voltaje generado cuando la corriente del varistor es 0,1 mA.
(9) Capacidad de techo (Em)
La energía máxima, Em, es la energía máxima de una sobrecorriente o una corriente de pulso que puede ser disipada por el varistor. El significado de rodamiento es que la réplica UN del voltaje del varistor es inferior a ±10 % en comparación con la anterior a la descarga, y pueden producirse daños mecánicos visuales y visibles al mismo tiempo.
La energía absorbida por los varistores se calcula generalmente de la siguiente manera: W=kIVT(J)
I: el flujo máximo a través del varistor
V: El voltaje a través del varistor cuando la corriente I fluye a través del varistor
T: duración actual
Ondas cuadradas de 2ms: K=1
Onda 8/20 μs: K=1,4
10/1000 µs: K=1,4
Em está estrechamente relacionado con la forma de onda actual. La forma de onda de prueba de energía especificada por IEC es una onda cuadrada estándar de 2 ms, como se muestra en la figura.
Figura 9. Parámetros de forma de onda de onda cuadrada estándar de 2 ms
TD se denomina duración efectiva de onda cuadrada (también denominada T 0,9 ), TT se denomina tiempo total efectivo de onda cuadrada (también escrito como T 0,1 ) y I 2 ms se denomina corriente de onda cuadrada (promedio). IEC60060-2:1973 estipula que las tolerancias de TD son + 20 % y -0 %, TT ≤ 1,5 TD y I'/ I y I "/ I no superan el 10 %. Cuando la corriente de onda cuadrada estándar de 2 ms fluye sobre En el varistor, la forma de onda de voltaje residual del varistor es una onda de voltaje de 2 ms. Además, es más regular que una onda eléctrica de 2 ms. Después de que el voltaje residual promedio U2 ms del varistor en un rango de 2 ms se pueda medir mediante un método similar a la medición de I2 ms, el valor real La energía disipativa del varistor se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
E2ms=U2msI2ms×2×10-3(J)
Para una onda cuadrada de 2 ms, la energía de absorción del varistor puede alcanzar 330 J por centímetro cuadrado. Para una onda de 8/20 μs, la densidad de corriente puede alcanzar 2000 A por centímetro cúbico, lo que indica que su capacidad de flujo de corriente y su tolerancia de energía son muy grandes. En términos generales, cuanto mayor sea el diámetro del chip del varistor, mayor será su tolerancia energética y su resistencia a la corriente de choque.
(10) Potencia nominal (Po)
La potencia nominal Po se refiere a la potencia promedio máxima que los varistores pueden soportar y mantener la estabilidad térmica y sin fallas estructurales bajo la acción del grupo de pulsos actual. El número máximo de descargas por segundo N se calcula según la fórmula inferior:
(11) Coeficiente de temperatura (Tc)
El coeficiente de temperatura del voltaje se refiere a la tasa de cambio del voltaje nominal del varistor en el rango de temperatura especificado (la temperatura es 20 ≤ 70 ℃). Es decir, cuando la corriente a través del varistor se mantiene constante, el cambio relativo de voltaje a través del varistor cambia en 1 °C a medida que cambia la temperatura.
Figura 10. Coeficiente de voltaje y temperatura del varistor
Tupper es la temperatura superior del varistor (°C), la temperatura de funcionamiento máxima permitida. La fórmula de definición del coeficiente de temperatura de voltaje Tc en realidad solo indica el coeficiente de temperatura de voltaje promedio en el rango desde la temperatura ambiente hasta su categoría de temperatura límite superior, que generalmente es superior a -0,05% ℃. Estrictamente hablando, el coeficiente de temperatura del voltaje no es constante y el valor de TC es diferente a diferentes temperaturas, pero generalmente no es necesario dar la curva de relación entre Tc y la temperatura.
(12) Coeficiente de temperatura actual
El coeficiente de temperatura actual se refiere al cambio relativo en la corriente a través del varistor que cambia en 1 °C a medida que la temperatura cambia cuando el voltaje a través del varistor se mantiene constante.
(13) Resistencia de aislamiento
La resistencia de aislamiento se refiere al valor de resistencia entre la línea conductora (pin) del varistor y la superficie de aislamiento de la resistencia.
(14) Coeficiente no lineal de voltaje (α)
El índice no lineal α es un signo de si el valor de resistencia de un elemento varía con el voltaje o el flujo eléctrico y si el cambio es sensible o no. La resistencia general (resistencia lineal) es una resistencia sensible al voltaje con un valor de 1. El significado geométrico es el recíproco de la pendiente de la curva característica V ≥ I dibujada por el método de coordenadas logarítmicas dobles.
IEC establece que:
Varistor con diámetro de baldosa de 7 mm y superior
Varistor con diámetro de baldosa de 5 mm.
(15) capacitancia estática
La capacitancia estática se refiere a la capacidad de capacitancia inherente del propio varistor.
(16) Tiempo de respuesta(T)
En el estándar IEEE C62.33 ≤ 1982, el tiempo de respuesta tau del varistor se define como se muestra en la figura. El voltaje Vc en la figura se refiere al voltaje residual de la onda de corriente de rayo estándar de 8/20 μs por varistor. Cuando el valor máximo de la sobrecorriente es igual, pero en el tiempo frontal TS es inferior a 8 μs, el voltaje residual V1 es mayor que el de Vc, (V1-Vc), llamado sobreimpulso de voltaje VOS. El ancho de tiempo τ (t2-t1) entre el tiempo pico T1 de V1 y el tiempo de sobrepaso T2 del 50% VOS se denomina "tiempo de respuesta" del varistor, y su valor medido generalmente está dentro de 25 ns.
Figura 11. Tiempo de respuesta del varistor
(17) Estabilidad de la corriente de pulso (vida de impacto de 10.000)
La onda de corriente de rayo estándar Ia de 8/20 μs aplica el valor máximo al varistor, que incide 104 veces en una dirección y tiene un intervalo de 10 s. El valor especificado de Ia se muestra en la Tabla, seguido de la recuperación a temperatura ambiente durante 1-2 horas. Después de la recuperación, el varistor deberá cumplir los siguientes requisitos:
Inspección visual: No hay daños visibles y la señal es clara.
Voltaje del varistor (voltaje bajo corriente especificada): La tasa de cambio no deberá exceder el ±10%.
Figura 12. La correspondencia del valor Ia aplicado en la prueba de estabilidad de corriente de pulso
IV Rendimiento básico del varistor
(1) Características de protección: cuando la resistencia al impacto de la fuente de impacto (o la corriente de impulso Isp = Usp/Zs) no excede el valor especificado, no se permite que el voltaje limitado del varistor exceda el voltaje soportado de impulso (Urp). Que el objeto protegido pueda soportar.
(2) Resistencia al impacto: el varistor en sí debe poder resistir la corriente de impulso especificada, la energía de choque y la potencia promedio cuando ocurren múltiples choques uno tras otro.
(3) Características de vida: Primero, la vida útil del voltaje de trabajo continuo, es decir, el varistor debe poder funcionar de manera confiable a la temperatura ambiente especificada y a las condiciones de voltaje del sistema (horas). El segundo es la vida del impacto, es decir, el número de veces que puede resistir de manera confiable el impacto prescrito.
(4) Efecto cuadrático: una vez que la resistencia sensible al voltaje está involucrada en el sistema, no solo tiene el efecto de protección de la "válvula de seguridad", sino que también aporta alguna influencia adicional, que es el "efecto secundario", y debería no reducir el rendimiento de funcionamiento normal del sistema. Los factores a considerar son tres, uno es la capacitancia del varistor en sí (varias decenas a decenas de miles de PF), el segundo es la corriente de fuga bajo el voltaje del sistema y la corriente no lineal de la resistencia sensible al voltaje. se ve afectada por el acoplamiento de la impedancia de la fuente a los otros circuitos.
V La función y aplicación del varistor
La función principal del varistor es proteger el voltaje transitorio en el circuito. Debido al principio de funcionamiento mencionado anteriormente, el varistor es equivalente a un interruptor, solo cuando el voltaje es mayor que el umbral, el valor de resistencia es infinitesimal y el interruptor está cerrado, de modo que la corriente que fluye a través de él aumenta y la influencia en otros Los circuitos no cambian mucho, reduciendo así la influencia de la sobretensión en el circuito sensible posterior. Esta función de protección del varistor se puede utilizar repetidamente muchas veces y también se puede convertir en un dispositivo de protección desechable similar a un fusible actual.
Los varistores se utilizan principalmente para la protección contra sobretensiones transitorias en circuitos, pero debido a sus características de voltamperaje similares a las de los reguladores de voltaje de semiconductores, los varistores también tienen una variedad de funciones de elementos de circuito. Por ejemplo, una resistencia sensible al voltaje es un elemento estabilizador de voltaje de corriente pequeña, alto voltaje y corriente continua; El varistor se puede utilizar como elemento de detección de fluctuación de voltaje, elemento de cambio de nivel de CC, elemento de inicio de fluorescencia, elemento de ecualización de voltaje, etc. Los varistores se utilizan ampliamente en electrodomésticos y otros productos electrónicos, como protección contra sobretensión, protección contra rayos, supresión de sobrecorriente, absorción de pulso máximo, limitación, extinción de arco de alto voltaje, eliminación de ruido, protección de componentes semiconductores, etc.
Ejemplos de aplicación:
(1) Protección contra rayos
La caída de rayos puede provocar sobretensiones atmosféricas. La mayoría de ellas son sobretensiones inductivas. La sobretensión generada por los rayos en la línea de transmisión se llama sobretensión directa del rayo y su valor de voltaje es extremadamente alto, lo que puede causar un gran daño a 102 ~ 104 V. Por lo tanto, se deben tomar medidas para evitar la sobretensión en los sistemas de energía y equipos eléctricos exteriores.
(2) Protección del circuito
Varios circuitos electrónicos y equipos eléctricos a menudo se ven afectados por sobretensiones operativas en aplicaciones prácticas. La llamada sobretensión de operación se refiere a la sobretensión de supresión generada cuando la energía electromagnética se transforma rápidamente y la energía eléctrica se transfiere rápidamente cuando el estado de funcionamiento del circuito cambia repentinamente. Para evitar esta sobretensión, se pueden utilizar varistores de ZnO de alta energía para proteger varios equipos de gran potencia, grandes electroimanes y grandes motores, etc.; para circuitos automotrices, líneas de comunicación y muchos circuitos eléctricos civiles, se pueden utilizar varistores de ZnO de bajo voltaje u otros tipos. El varistor de bajo voltaje está protegido.
La siguiente figura son algunos ejemplos del uso de varistores para evitar circuitos de protección contra sobretensión. La figura (a) es el modo de protección del circuito rectificador trifásico; La figura (b) es la protección del circuito rectificador de puente monofásico; La figura (c) es el uso de un varistor y un interruptor de vacío para suprimir la sobretensión de funcionamiento de la protección del motor de alto voltaje; y La Figura (d) y la Figura (e) son los circuitos de protección de varistores para micromotores y motores de CC, respectivamente.
Figura 13. Protección del circuito
(3) Protección del interruptor
Cuando un circuito con carga inductiva se desconecta repentinamente, su sobretensión puede exceder varias veces la tensión de alimentación. La sobretensión provocará descargas de arco y chispas entre los contactos, lo que dañará contactores, relés, embragues electromagnéticos y otros contactos y acortará la vida útil del equipo. El varistor tiene una función de derivación en alto voltaje, por lo que se puede utilizar para evitar la descarga de chispas en el momento en que se desconecta el contacto, protegiendo así el contacto. El método de conexión del interruptor o contacto de protección varistor se muestra en la siguiente figura.
Cuando el varistor está conectado en paralelo con el inductor, la suma del voltaje de suministro de energía seca, como la sobretensión en el interruptor y el voltaje residual del varistor, la energía absorbida por el varistor es la energía almacenada por el inductor. Cuando el varistor está conectado en paralelo con el interruptor, la sobretensión en el interruptor es igual al voltaje residual del varistor y la energía absorbida por el varistor es ligeramente mayor que la energía almacenada por el inductor.
Figura 14. (a) Conexión en paralelo con el inductor; (b) Conexión en paralelo con el interruptor
(4) Protección del dispositivo
Para evitar que el dispositivo semiconductor se queme debido a una sobretensión generada por algún motivo durante el funcionamiento, a menudo se utiliza un varistor como protección. La siguiente figura muestra el circuito de aplicación del transistor de protección varistor. Entre el colector y el emisor del transistor, o en paralelo con el varistor en el primario del transformador, se puede suprimir eficazmente el daño al transistor causado por la sobretensión. Bajo voltaje normal, el varistor se encuentra en un estado de alta impedancia con una corriente de fuga muy pequeña.
Cuando se somete a sobretensión, el varistor rápidamente pasa a un estado de baja resistencia y la energía de sobretensión es absorbida por el varistor en forma de corriente de descarga. Después de la sobretensión, cuando el circuito o componente soporta el voltaje normal, el varistor vuelve al estado de alta resistencia.
Figura 15. (a) Conexión paralela con triodo; (b) Conexión en paralelo con el inductor
Ⅵ Preguntas frecuentes
1. ¿Cuál es la diferencia entre un varistor y un termistor?
Un varistor, o MOV (varistor de óxido metálico), cambia drásticamente la resistencia una vez que se alcanza un cierto umbral de voltaje y la resistencia disminuye rápidamente. Es el dispositivo que se utiliza en una regleta de enchufes para convertirlo en un protector contra sobretensiones. El sistema funciona con una reducción muy rápida de la resistencia para crear una corriente muy grande en el cableado de la red eléctrica y reducir el voltaje debido a las pérdidas I^R. Dado que los picos también son tiempos transitorios muy rápidos, el disyuntor no explota. Si se produce una sobretensión prolongada, el varistor resultará dañado. Los he visto explotar cuando se produjeron grandes oleadas.
Un termistor es una resistencia sensible al calor con un coeficiente de temperatura conocido que es muy predecible, lo que permite su uso en algunas aplicaciones como sensor de temperatura. Pueden ser bastante precisos y utilizarse en aplicaciones de laboratorio, y algunos muy económicos se utilizan simplemente como sensores de umbral de encendido y apagado. Hay dos tipos de termistores, NTC y PTC, para coeficientes de temperatura negativos y positivos. El TC negativo reduce la resistencia en presencia de un calor creciente, y el TC positivo aumenta la resistencia en presencia de un calor creciente.
2. En un circuito, ¿para qué se utilizan específicamente los varistores?
Un varistor es una resistencia que cambia la resistencia en función del voltaje que la atraviesa.
A bajos voltajes, tiene una alta resistencia y no pasa mucha corriente, pero cuando el voltaje supera un punto fijo, la resistencia cae dramáticamente y comienza a conducir.
Esto es muy parecido a un diodo Zener, que deja de ser un diodo a un voltaje fijo y, por lo tanto, es útil para regular el voltaje, conectándolo a través de un voltaje de suministro y "desviará" el voltaje excesivo a tierra.
Sin embargo, un varistor funciona igual de bien en ambas direcciones y, por lo tanto, puede hacer este truco con CA. Los usos frecuentes de esto son como protección contra sobretensiones y picos en tableros eléctricos y equipos de telecomunicaciones. Como un desbordamiento de agua, el exceso se lleva.
Debido a que conducen cantidades potencialmente grandes de energía a baja resistencia, los varistores no pueden hacer esto por mucho tiempo (aproximadamente 10 microsegundos); se sobrecalentarán y probablemente se incendiarán si la condición de falla se mantiene. Pero cuando se usa junto con un fusible, este debería proteger el equipo al que está conectado, ya que la descarga de alta corriente a tierra debería quemar el fusible, en lugar de pasar al equipo.
3. ¿Cómo funcionan los varistores de óxido metálico (MOV)?
Están diseñados para cortarse cuando el voltaje excede un cierto límite. Básicamente, son una pinza de voltaje. Un varistor básicamente actúa como una "resistencia variable" dependiendo del nivel de voltaje.
Se utilizan en paralelo con el voltaje de línea para que hagan que el fusible o el disyuntor anterior a ellos se funda o se dispare. Esto se conoce como "palanca" porque es como lanzar una palanca a través de la línea de CA caliente y neutral.
Por lo general, se utilizan varios MOV en regletas de enchufes económicas para proteger el equipo contra picos de voltaje. A medida que cada MOV detiene un pico, le corresponde al siguiente MOV detener el siguiente pico de voltaje.
4. ¿Qué es una aplicación de varistor?
Los varistores se utilizan como elementos de control o compensación en circuitos, ya sea para proporcionar condiciones de funcionamiento óptimas o para proteger contra tensiones transitorias excesivas. Cuando se utilizan como dispositivos de protección, desvían la corriente creada por el voltaje excesivo lejos de los componentes sensibles cuando se activan.
5. ¿Cuántos tipos de varistores existen?
Hay dos tipos principales de varistores disponibles en el mercado, a saber, los varistores de carburo de silicio y los de óxido metálico.
6. ¿Cómo funciona un varistor?
Cuando se aplica una sobretensión que excede un voltaje específico (voltaje de varistor), el varistor suprime el voltaje para proteger el circuito. Cuando el aumento de voltaje no excede el voltaje del varistor, el varistor funciona como un capacitor. Si la clasificación de corriente de pulso máxima es insuficiente, entonces el varistor puede dañarse.
7. ¿Cómo se prueba el varistor?
Toque una sonda del medidor con el cable libre del varistor y la otra sonda con el cable de conexión. Lea la resistencia en el medidor. Si lee una resistencia casi infinita, el varistor aún está en buen estado. Si lee una resistencia muy baja, el varistor está quemado.
8. ¿Qué sucede cuando falla un varistor?
En diferentes condiciones actuales, los modos de falla incluyen perforación eléctrica, agrietamiento físico y fuga térmica. El agrietamiento ocurre porque los varistores son básicamente un material cerámico, y golpearlos con un aumento brusco de gran amplitud es como golpear un plato con un martillo.
9. ¿Cuál es el símbolo esquemático de un varistor?
Se puede observar que el símbolo del circuito varistor es muy similar al de un termistor. Consiste en el símbolo de resistencia básico de un rectángulo con una línea diagonal que lo atraviesa y que tiene una pequeña sección agregada paralela al cuerpo del símbolo de resistencia. Esto indica la naturaleza no lineal del varistor.
10. ¿Por qué se quemaría un varistor?
Los varistores pueden destruirse por demasiadas sobretensiones. Se desgastan un poco con cada superación del umbral y algún día quedarán completamente destruidos. El sobrevoltaje también es un problema común. Los varistores se quemaron pero también hicieron que se fundiera el fusible, salvando así el equipo conectado.
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