Electronica

Varistor
Los varistores son dispositivos electrónicos que proporcionan una protección fiable y económica contra picos transitorios de alto voltaje que pueden ser producidos, por ejemplo, por relámpagos, conmutaciones o ruido eléctrico en líneas de potencia de CC ó CA.
Estos componentes tienen la ventaja sobre los diodos (supresores de transitorios) que, al igual que ellos pueden absorberenergías transitorias (incluso más altas) pero además pueden suprimir los transitorios positivos y negativos.
Cuando aparece un pico transitorio, el varistor cambia su resistencia de un valor alto a otro valor muy bajo. El transitorio es absorbido por el varistor, protegiendo de esa manera los componentes sensibles del circuito. Los varistores se fabrican con un material no-homogéneo. (Carburo desilicio)
Características
1. Amplia gama de voltajes - desde 14V a 550 V (RMS). Esto permite una selección fácil del componente correcto para una aplicación específica.
2. Alta capacidad de absorción de energía respecto a las dimensiones del componente.
3. Tiempo de respuesta de menos de 20ns, absorbiendo el transitorio en el instante que ocurre.
4. Bajo consumo (en stabd-by) -virtualmente nada.
5. Valores bajos de capacidad, lo que hace al varistor apropiado para la protección de circuitería en conmutación digital.
6. Alto grado de aislamiento.
Máximo impulso de corriente no repetitiva
El pico máximo de corriente permitido a través del varistor depende de la forma del impulso, del duty cycle y del número de pulsos.
Con el fin de caracterizar la capacidad del varistorpara resistir impulsos de corriente, se permite generalmente que garantice un ‘máximo impulso de corriente no repetitiva’. Este viene dado por un impulso caracterizado por la forma del impulso de corriente desde 8 microsegundos a 20 microsegundos siguiendo la norma “IEC 60-2”, con tal que la amplitud del voltaje del varistor medido a 1mA no lo hace cambiar más del 10% como máximo.
Un impulsomayor que el especificado puede ocasionar cortocircuitos o ruptura del propio componente; se recomienda por lo tanto instalar un fusible en el circuito que utiliza el varistor, o utilizar una caja protectora.
Si se aplica más de un de impulso o el impulso es de una duración más larga, habría que estudiar las curvas que al efecto nos proporcionan los fabricantes, estas curvas garantizan la máximavariación de voltaje (10%) en el varistor con 1mA.
Energía máxima
Durante la aplicación de un impulso de corriente, una determinada energía será disipada por el varistor. La cantidad de la energía de disipación es una función de:
1. La amplitud de la corriente.
2. El voltaje correspondiente al pico de corriente.
3. La duración del impulso.
4. El tiempo de bajada del impulso; la energíaque se disipa durante el tiempo entre 100% y 50% del pico de corriente.
5. La no linealidad del varistor.
A fin de calcular la energía disipada durante un impulso, se hace con la referencia generalmente a una onda normalizada de la corriente. Esta onda esta prescrita por la norma “IEC 60-2 secciona “6” tiene una forma que aumenta desde cero al valor de pico en un el tiempo corto, disminuyendohata cero o de una manera exponencial, o bien sinusoidal.
Esta curva es definida por el el tiempo principal virtual (t1) y el tiempo virtual al valor medio (t2) como el mostrado en la Fig.1.


Fig. 1 curva es definida por el tiempo principal virtual (t1) y el tiempo virtual al valor medio (t2)
El cálculo de energía durante la aplicación de tal impulso viene dado por la fórmula:E = Vpeak x Ipeak x t2 x K (1)
Donde:
• Ipeak = corriente de pico.
• Vpeak = voltaje a la corriente de pico.
• K es un constante que depende de t2, cuando t1 va de 8 a 10 microsegundos;

Ver Tabla 1.

t2 (microsegundos) K
20
50
100
1000 1
1.2
1.3
1.4
Tabla 1

La energía máxima no representa entonces la calidad del varistor,...