Tipos de varistores
IntroducciónEl varistor es un elemento de protección ideal con las características de alto precio, pequeño volumen, amplio rango de voltaje de trabajo, rápida respuesta al pulso de sobretensión, fuerte resistencia a la corriente de impulso, baja corriente de fuga (menos de unos pocos microamperios a decenas de microamperios), pequeño coeficiente de temperatura de resistencia, etc. Se utiliza ampliamente en los electrodomésticos y otros productos electrónicos, y a menudo se utiliza para formar el circuito de protección contra sobretensiones, el circuito de desentonación, el circuito antichispas, el circuito de protección contra rayos, el circuito de absorción de sobretensiones y el componente semiconductor de protección.
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.
(3) Según sus características voltio-amperio, los varistores pueden dividirse en varistores simétricos (no polares) y asimétricos (polares).III Parámetros(1) Tensión del varistorLa tensión de ruptura o tensión umbral, se refiere al valor de la tensión a una corriente determinada. En la mayoría de los casos, los valores de tensión medidos con una corriente continua de 1mA al pasar por el varistor pueden oscilar entre 10 y 9000V. Se puede seleccionar correctamente según las necesidades específicas.
Atsauksmes
Corría el año 2011 y se estaba realizando un experimento en China para registrar los efectos de un rayo desencadenado en una línea de transmisión aérea. La línea estaba instrumentada para registrar las corrientes inducidas, y los instrumentos estaban protegidos con un varistor de óxido metálico (MOV). Un varistor suele llamarse MOV (Metal Oxide Varistor). El relámpago registrado consistió en múltiples descargas de retorno, ninguna de las cuales superó la capacidad Imax del MOV. Pero, para sorpresa de los experimentadores, el MOV resultó dañado.
¿Cómo pudo ocurrir esto? Y, lo que es más importante, ¿por qué el Imax no es una buena base para seleccionar un MOV para la protección contra rayos, y existen alternativas? Para ayudar a responder a estas preguntas, en este artículo discutiremos qué es un MOV y cómo la forma en que se fabrica influye en su comportamiento cuando se produce una sobretensión, cómo se producen los fallos y cómo las sobretensiones multipulso difieren de las simples en su efecto sobre las propiedades del MOV.
En primer lugar, los varistores son un material cerámico compuesto principalmente por óxido de zinc (ZnO). En condiciones ambientales, el ZnO cristaliza en una estructura hexagonal de wurtzita, como se muestra en la Figura 1, donde las bolas grandes representan el Zn y las pequeñas el oxígeno (O). Se trata de una estructura complicada que, si cristalizara perfectamente, sería un aislante. Pero como el proceso de cristalización no es perfecto, las vacantes de oxígeno o los intersticiales de zinc resultantes hacen que esta estructura se convierta en un semiconductor de brecha ancha con una resistividad relativamente baja de 1 a 100 Ω-cm a temperatura ambiente.
Código del varistor
Los varistores proporcionan protección contra la sobretensión a los circuitos eléctricos y electrónicos, a diferencia de los disyuntores o los fusibles, que protegen los circuitos contra la sobrecorriente. El varistor proporciona protección mediante el método de sujeción de la tensión, que es similar al de un diodo Zener.
Aunque el nombre de varistor se deriva de los términos resistencia variable, la resistencia en el varistor no puede ser variada manualmente a diferencia del potenciómetro o reóstato donde la resistencia puede ser variada manualmente entre sus valores máximos y mínimos.
La resistencia de un varistor varía en función de la tensión que se le aplica. El cambio de voltaje a través de un varistor resultará en el cambio de su resistencia, haciéndolo un dispositivo dependiente del voltaje. De ahí que el varistor se denomine también resistencia dependiente de la tensión (VDR).
Por lo general, los varistores se fabrican con materiales semiconductores. Las características de tensión y corriente de un varistor son de naturaleza no lineal. Además, las características de tensión y corriente de un varistor son adecuadas tanto para suministros de CC como de CA.
Cómo leer un varistor
Corría el año 2011 y se estaba realizando un experimento en China para registrar los efectos de un rayo desencadenado en una línea de transmisión aérea. La línea estaba instrumentada para registrar las corrientes inducidas, y los instrumentos estaban protegidos con un varistor de óxido metálico (MOV). Un varistor suele llamarse MOV (Metal Oxide Varistor). El relámpago registrado consistió en múltiples descargas de retorno, ninguna de las cuales superó la capacidad Imax del MOV. Pero, para sorpresa de los experimentadores, el MOV resultó dañado.
¿Cómo pudo ocurrir esto? Y, lo que es más importante, ¿por qué el Imax no es una buena base para seleccionar un MOV para la protección contra rayos, y existen alternativas? Para ayudar a responder a estas preguntas, en este artículo discutiremos qué es un MOV y cómo la forma en que se fabrica influye en su comportamiento cuando se produce una sobretensión, cómo se producen los fallos y cómo las sobretensiones multipulso difieren de las simples en su efecto sobre las propiedades del MOV.
En primer lugar, los varistores son un material cerámico compuesto principalmente por óxido de zinc (ZnO). En condiciones ambientales, el ZnO cristaliza en una estructura hexagonal de wurtzita, como se muestra en la Figura 1, donde las bolas grandes representan el Zn y las pequeñas el oxígeno (O). Se trata de una estructura complicada que, si cristalizara perfectamente, sería un aislante. Pero como el proceso de cristalización no es perfecto, las vacantes de oxígeno o los intersticiales de zinc resultantes hacen que esta estructura se convierta en un semiconductor de brecha ancha con una resistividad relativamente baja de 1 a 100 Ω-cm a temperatura ambiente.