O que é um MOV:tutorial de varistor de óxido de metal

O que é um MOV? Nem todo projeto requer uma fonte de tensão considerável. Às vezes, você precisa alimentar seus circuitos com uma quantidade específica de tensão – ou até mesmo proteger seu curso contra danos.

Portanto, se você precisa de algo para proteger seus circuitos de altos níveis de corrente e regular a tensão e evitar falhas no dispositivo - você está no lugar certo.

Nesse sentido, é quase impossível obter a tensão exata necessária para seus circuitos. Felizmente, existe uma solução.

Tudo que você precisa é de um varistor de óxido de metal.

Além disso, é fácil entender os designs de um varistor de óxido metálico porque é semelhante a um diodo comum.

Neste artigo, forneceremos tudo o que você precisa para selecionar o MOV certo e criar um para o seu PCB.

Você está pronto? Vamos começar.

MOV padrão

O que é um MOV

Várias aplicações no mundo eletrônico requerem proteção contra altas correntes ou tensões. Por exemplo, se o seu circuito requer uma fonte de 3,3v, mas recebe uma coleção de 5,5v. O excesso de energia pode danificar os componentes elétricos.

É aqui que o MOV desempenha um papel.

Embora digamos MOV, não queremos dizer a extensão de arquivo MOV para vídeos MOV e formato de arquivo. Estamos falando do varistor de óxido metálico.

Um varistor de óxido metálico é um tipo comum de varistor usado para proteção de circuito. Apresenta uma mistura de componentes de óxido de zinco e outros óxidos metálicos (cobalto, manganês, etc.). Além disso, esses componentes ficam entre dois eletrodos – placas de metal.

Além disso, os MOVs são componentes cruciais para proteger uma ampla variedade de dispositivos pesados ​​contra curtos picos de tensão.

Placa de circuito com um MOV

Fonte:Explainthatstuff.com

Em outras palavras, um MOV é uma coleção de diodos conectados em paralelo entre si. Esta coleção de diodos cria junções de borda de diodo. Além disso, seu design de modo paralelo permite lidar melhor com a energia. No entanto, se você deseja fornecer uma melhor classificação de tensão, conecte os diodos em série.

MOV:Coleção de diodos

Fonte:Flickr

MOVs também são considerados como um tipo de resistor variável. Ele varia sua resistência de acordo com a quantidade de tensão que você aplica em seu circuito.

O MOV diminui seu valor de resistência quando altas correntes passam por ele. Além disso, também serve como um curto-circuito. Assim, você encontrará MOVs em paralelo com um fusível para proteger seu curso contra picos de tensão.

Varistor S14K385

Fonte:Wikimedia Commons

Como funciona um MOV?

Como dito anteriormente, um MOV é um tipo de resistor variável que varia sua resistência de acordo com a tensão aplicada. Ao contrário dos potenciômetros, a resistência do MOV diminui quando a tensão sobre ele aumenta e vice-versa.

Então, como funciona esse protetor contra surtos?

Ao operar normalmente, a resistência do MOV seria alta, portanto, ele consome apenas uma corrente mínima.

Mas, quando ocorre um surto na rede, o MOV sobe acima da tensão limite da tensão de fixação e consome mais corrente.

Por esta razão, o MOV dissipa o surto e protege os outros componentes eletrônicos contra danos.

Mas, há uma pegadinha.

O MOV só pode proteger seu circuito contra curtos surtos ou picos de tensão. Surtos sustentados danificariam tanto o MOV quanto o curso. Além disso, expor o MOV a picos repetidos de alta tensão degradaria suas propriedades.

Como? Porque a tensão de fixação do MOV diminui sempre que ocorre um surto. Depois de um tempo, pode ser destruído.

Felizmente, existe uma solução fácil para esse problema.

Você encontrará a maioria dos MOVs conectados em série com um fusível (interruptor térmico). O fusível é ativado sempre que o MOV extrai altos níveis de corrente do circuito. Uma vez que a tensão transitória flui através do componente, o MOV irá se preparar para o próximo.

Desempenho do MOV

Este varistor atua principalmente como um supressor de surto de tensão de linha. Ele não conduz eletricidade quando a tensão nele é menor que a tensão de fixação. No entanto, o MOV não funcionará se receber uma classificação de pico de pico mais alta do que o varistor pode suportar. O resultado disso é um MOV danificado.

MOV danificado

Além disso, o desempenho do varistor diminuirá com o passar do tempo. Você pode encontrar a vida útil de qualquer MOV no gráfico dos fabricantes. O gráfico dos fabricantes fornecerá leituras e diagramas detalhados do tempo, corrente e número de pulsos transitórios que passam pelo componente.

Supressor de pico de tensão

A classificação energética é outro fator que afeta o desempenho de um MOV. Quando a classificação de energia aumenta, isso afeta a vida útil do varistor. Por esta razão, o número de pulsos transientes que o MOV pode manipular será alterado.

Você também pode aumentar o desempenho conectando mais varistores em paralelo. Aumentar a classificação também ajuda a melhorar o desempenho do MOV.

Outra grande coisa sobre o desempenho do MOV é o seu tempo de resposta. O MOV pode encurtar picos em nanossegundos. No entanto, certos recursos, como a indutância dos condutores dos componentes e o método de projeto de montagem, podem afetar o tempo de resposta.

Especificações do MOV

Aqui estão algumas das coisas que você precisa observar ao comprar ou fazer um MOV:

Tensão máxima de trabalho

É a tensão CC máxima em regime permanente que o MOV pode suportar. Normalmente, o valor da corrente de fuga deve ser menor que um valor especificado.

Tensão do Varistor

Ao selecionar um MOV para tensão, a tensão RMS contínua máxima deve estar um pouco acima da alimentação de tensão prevista. Por exemplo, um RMS de 260v para uma fonte de tensão de 230.

Tensão máxima de fixação

Você pode obter isso quando aplica uma corrente de pulso específica ao componente. Ele ajuda você a atingir a tensão máxima de pico. Além disso, é a tensão que permite que o MOV se dissipe e conduza a corrente de surto.

Corrente de pico

A corrente de pico é a corrente de pico mais alta que um dispositivo pode suportar sem ser danificado. Geralmente ocorre por um determinado período. Seu MOV deve desviar a corrente de pico enquanto permite que a corrente regular alimente seu circuito.

Mudança de pico

O deslocamento de surto é a variação na tensão após a corrente de surto passar pelo MOV. Assim, quando ocorre um surto, ele reduz a tensão nominal de fixação e cria uma variação de tensão após a onda.

Absorção de energia

A absorção de energia é a energia máxima que uma forma de onda específica dissipa sem muitos problemas.

Para executar todos os seus dispositivos, você pode determinar esse valor usando um circuito controlado específico com valores pré-determinados.

Além disso, você pode expressar a energia em transientes padrão x/y. Aqui, y é a duração necessária para atingir metade do valor de pico, enquanto x é o aumento rápido.

Capacitância

Devido ao MOV ser duas placas de metal com um dielétrico no meio, ele atua como um capacitor na faixa de nF. Assim, quanto maior o tamanho, maior a capacitância. No entanto, isso não afeta as alimentações de energia CA ou CC até que ocorra um evento de pico.

Corrente de fuga

A corrente que flui do circuito AC ou DC em qualquer equipamento para o terra é a corrente de fuga. Também se refere à quantidade de corrente que o varistor consome ao operar abaixo da tensão de fixação.

Tempo de resposta

O tempo de resposta refere-se ao tempo que o MOV inicia a condução após o evento de surto. O tempo de resposta padrão dos MOVs é de 500 picossegundos. No entanto, não é necessário comparar as velocidades de resposta porque a maioria das tensões transitórias tem tempos de subida mais lentos. Da mesma forma, o circuito afeta diretamente o tempo de resposta de um MOV comandado.

Tensão AC máxima

A tensão CA máxima é a tensão RMS máxima que você pode transferir constantemente para o varistor. Ao escolher seu valor RMS máximo, ele deve estar um pouco acima da tensão RMS real.

Circuito MOV

Você encontrará principalmente MOVs conectados em paralelo a um fusível. Aqui está um diagrama de um circuito para mostrar que o MOV funciona em um circuito eletrônico.

Diagrama de circuito MOV

Quando a tensão do circuito estiver dentro dos limites nominais, o varistor terá alta resistência. Use, no entanto, quando ocorre um pico de tensão, ele se move através do MOV e reduz a resistência do MOV para um valor baixo. Assim, a corrente passa pelo circuito e não pelo MOV. Portanto, torna-se um curto-circuito.

Por esse motivo, o grande pico de tensão passa pelo MOV. Assim, o fusível explode e desconecta o circuito da tensão da rede.

Embora no caso de tensão transitória, a alta tensão sempre retornará ao normal. Além disso, a duração da alta corrente não será suficiente para danificar o fusível. Assim, o circuito retoma sua operação normal quando a tensão se normaliza.

Portanto, se você encontrar um MOV danificado em seu circuito, pode ser o resultado de vários picos de alta tensão extra.

Como construir um

Você pode fazer um varistor de óxido metálico com pós cerâmicos de óxidos metálicos e outros óxidos metálicos como óxidos de bismuto e manganês. Mais importante ainda, o MOV consiste em óxido de zinco (90%) e pequenas quantidades de outros óxidos metálicos. Ajudaria se você mantivesse os pós cerâmicos do óxido metálico intactos entre dois eletrodos (placas de metal).

Além disso, os grãos de óxido metálico criam uma junção de diodo entre cada diodo. Assim, um MOV é vários diodos conectados em série. Assim, você pode causar uma corrente de fuga reversa que acontece em todas as conexões quando você aplica uma pequena tensão nas placas de metal.

Protetor contra surtos

Símbolo MOV

O símbolo do varistor é bastante semelhante ao caráter do termistor. Ele tem um símbolo de resistor primário de um retângulo com uma linha diagonal através dele. Além disso, apresenta uma pequena seção adicional paralela ao corpo do símbolo do varistor. Isso mostra a natureza não linear do varistor. Veja como é o personagem:

Símbolo MOV

Escolhendo o MOV certo para proteção

Agora que sabemos o que é um Varistor de Óxido Metálico e como ele protege seu circuito de tensões transitórias. Vejamos algumas dicas para ajudá-lo a escolher o varistor de óxido metálico certo para proteção do circuito.

1. A primeira coisa que você precisa fazer ao escolher um varistor de óxido metálico é determinar a tensão de trabalho contínua. Esta é a tensão que você fornecerá através do varistor. Assim, você deve selecionar o varistor com uma tensão máxima CC ou CA ligeiramente superior à tensão aplicada.

Geralmente, as pessoas escolhem varistores com uma tensão nominal máxima, 10-15% maior do que a tensão real da linha.

Portanto, se você deseja uma corrente de fuga baixa, pode usar seu varistor com uma tensão operacional mais alta.

2. Saiba a quantidade de energia que o varistor pode absorver no caso de um pico de pico. Você pode determinar isso com um experimento simples. Use a carga máxima do varistor durante um surto com as especificações na folha de dados.

Quando seu experimento estiver concluído, escolha o varistor de óxido de metal que dissipa mais energia igual ou ligeiramente superior à dissipação de energia necessária durante um surto.

3. Calcule a corrente de pico que passa pelo varistor. Certifique-se de selecionar o varistor com uma corrente de pico equivalente ou ligeiramente superior à corrente nominal exigida em qualquer caso.

4. Da mesma forma, você também deve encontrar a dissipação de energia necessária. Portanto, certifique-se de selecionar o varistor com uma classificação de potência igual ou superior à potência exigida pelo circuito em qualquer caso.

5. Se você não tiver certeza sobre qual potência, corrente de pico e classificação de energia selecionar, sempre escolha um dispositivo com potência, classificações de energia e corrente de pico mais altas.

6. Por último, selecione o modelo correto para fornecer a tensão de fixação correta que você pode escolher com base no valor máximo de tensão permitido para sua entrada ou saída. Certifique-se de que seu circuito pode lidar com a tensão permitida.

Aplicativo MOV

Você pode usar o varistor de óxido metálico para uma variedade de aplicações. Você pode usar MOVs em circuitos que apresentam riscos de picos de tensão. Proteção contra surtos e tiras são aplicações mais comuns de MOVs.

Circuito protetor contra surtos

Além disso, você pode encontrar MOVs em fontes de alimentação conectadas à rede elétrica, várias linhas de comunicação, sistemas de dados, câmeras digitais, computadores, sistemas de energia, assistentes pessoais digitais e MP3 players.

Aplicações menos comuns de MOVs incluem misturadores de microondas para detecção, modulação e conversão de frequência.

Arredondando

Selecionar o varistor de óxido de metal certo para proteção não é ciência de foguetes. Tudo o que você precisa fazer é entender como o MOV funciona e como escolher seus valores.

O trabalho de um varistor em circuitos eletrônicos sensíveis é evitar que a tensão exceda um valor definido. Isso permite que o varistor se torne um curto-circuito que desliga o fluxo de corrente e evita qualquer dano por tensão extra.

Você tem dúvidas ou preocupações sobre o MOV? Sinta-se livre para nos contatar; teremos prazer em ajudar.