Símbolos do Varistor Explicados: Proteção de Circuitos e Aplicações Práticas

O que é um Varistor?

Imagine: você trabalha em seu projeto elétrico tranquilamente. De repente, surgem problemas com picos de alta tensão. O pânico bate — isso afeta gravemente o circuito. A boa notícia: o varistor é o componente perfeito para essa situação.

Varistor combina "variável" e "resistor". Também chamado de VDR (resistor dependente de tensão), é um dispositivo semicondutor de dois terminais que protege equipamentos eletrônicos contra transientes de sobretensão. Sua resistência muda espontaneamente conforme a tensão aplicada: quando a tensão aumenta, a resistência cai; com excesso de tensão, a queda é drástica.

Como protege contra picos e flutuações, deve ser colocado em derivação (shunt) com o dispositivo protegido. Assemelha-se ao diodo pela característica não-linear e não-ôhmica de corrente-tensão, mas difere por ter comportamento idêntico em ambas direções de tensão.

Originalmente, construíam-se varistores combinando dois retificadores (germânio-óxido ou cobre-óxido) em antiparalelo. Hoje, usam-se materiais cerâmicos de óxido metálico (MOV — Metal Oxide Varistor), adequados para comportamento direcional em escala microscópica. Exemplos: reostato e potenciômetro.

Símbolos do Varistor

O símbolo é uma representação de circuito: uma pequena seção adicionada em uma extremidade de uma linha diagonal que cruza um retângulo (corpo do resistor), indicando natureza não-linear. É o símbolo mais usado e padronizado.

Características do Varistor

Sob condições normais de carga, a impedância é alta. Se a tensão excede o limiar, a impedância cai para valor baixo. Submetido a transiente de alta tensão, o varistor conduz e "clampa" (limita) a tensão a um nível seguro, absorvendo e conduzindo parcialmente a energia do pico.

O MOV (varistor de óxido metálico) é o tipo mais comum. Suas fronteiras de grão oferecem características de junção P-N semicondutora. Constrói-se com matriz fundida de grãos de óxido de zinco. A extensa rede de diodos em série/paralelo compara-se à matriz de grãos orientados aleatoriamente.

MOVs expostos a picos repetidos degradam-se: a tensão de clamping diminui a cada onda. O nível de degradação depende da relação entre a classificação em joules do MOV e o pulso. Se a tensão de clamping cair continuamente, pode haver modo de falha com risco de incêndio. A solução: conectar o MOV em série com fusível térmico, que desconecta em superaquecimento. Para minimizar degradação, limite a exposição a picos usando tensão de clamping alta compatível com o circuito protegido.

Como Funcionam os Varistores

O princípio é simples, mas exige entender picos de tensão. A maioria dos picos é de chaveamento. Um pico de alta tensão pode ocorrer ao desligar circuito indutivo — liberação instantânea da energia armazenada na indutância. Regra: "ao desligar pico, dobra a tensão; ao ligar, dobra a corrente".

O varistor oferece: alta tensão → caminho de baixa resistência; baixa tensão → caminho de alta resistência. A curva de resistência estática mostra variação não-linear que não segue a Lei de Ohm.

Pequena tensão nos eletrodos → corrente minúscula. Grande tensão → ruptura (breakdown) por vazamento reverso nas junções de diodo. A ruptura ocorre por tunelamento de elétrons e emissão termiônica, iniciando fluxo de corrente substancial — característica não-linear corrente-tensão.

Relação tensão-corrente: I = k · Vᵃ

• I = corrente
• V = tensão
• a = grau de não-linearidade

Tipos de Varistores

1. Varistor de óxido metálico (MOV): supressor de transientes não-linear com óxido de zinco em matriz de outros óxidos metálicos (manganês, cobalto, bismuto) entre duas placas metálicas.
2. Varistor de carbeto de silício: dominava o mercado antes dos MOVs. Composto por carbeto de silício, útil em alta tensão. Desvantagem: consome corrente de espera significativa, exigindo gap em série para reduzir consumo em standby.

Aplicações do Varistor

Varistores são sensíveis a mudanças de tensão. Não protegem contra sag de tensão, picos de corrente na partida de dispositivos ou curto-circuito. Mas as vantagens superam: são dispositivos rápidos de sobretensão, utilizáveis em CC e CA. Fabricantes usam-nos para suprimir iluminação de equipamentos industriais e transientes da rede em eletrodomésticos.

Aplicações principais:

• Proteção de microprocessadores
• Proteção CA de alta energia industrial
• Proteção de equipamentos eletrônicos
• Proteção de eletrônica automotiva
• Proteção em nível de placa de baixa tensão
• Proteção de fontes de alimentação
• Supressor de transientes de tensão (TVS)
• Proteção de linhas telefônicas e comunicação
• Réguas de energia com protetor de surto
• Protetores de surto para sistemas de TV a cabo
• Supressão de transientes em equipamentos de rádio-comunicação

Teste do Varistor

Teste rápido com multímetro: ligue-o e configure para resistência × 1000 ohms. Toque uma ponta no terminal livre do varistor, a outra no outro terminal. Anote a resistência.

• Resistência relativamente baixa → varistor danificado
• Resistência quase infinita → varistor em boas condições

Se danificado, substitua por outro da mesma especificação. Se bom, ressolde o terminal desconectado.

Fatores a observar na escolha:

• Tensão de operação
• Corrente máxima
• Classificação de energia (joules)
• Tensão de ruptura (breakdown)

Considerações Finais

Eventos de grande magnitude energética (como raios) são inevitáveis, mas varistores ajudam a reverter surtos de tensão da rede. Por isso, eletrodomésticos a equipamentos industriais os utilizam.

Se planeja usar varistores, familiarize-se com seu símbolo — que mostra a natureza não-linear do dispositivo semicondutor.

O que acha dos varistores? Já os usou em projetos? Precisa de mais esclarecimentos? Teremos prazer em ajudar. Entre em contato.