datasheet del varistore

[Carlo312]

Ciao a tutti,stavo vedendo un po' il varistore come componente elettronico.A livello pratico,ho capito la sua funzione.Ma leggendo il datasheet,da non esperto di elettronica ,non capisco a cosa si riferiscono i valori numerici.Potete spiegarmi bene? Ho evidenziato nelle schermate i valori che vorrei capire.

[lelerelele]

qua ci sono alcune specifiche sulle caratteristiche, link.

[MarcoD]

Vediamo:
fino a 430 V +/- 10 % assorbe meno di 1 mA, non interviene.

a 710 V (impulsivi) assorbe almeno fino a 100 A impulsivi,
... non è indicata l'energia che può assorbire prima di scaldarsi e scoppiare...

a 1 kHz (quando non interviene) presenta una capacità di 630 pF

[Carlo312]

Vediamo:
fino a 430 V +/- 10 % assorbe meno di 1 mA, non interviene.

a 710 V (impulsivi) assorbe almeno fino a 100 A impulsivi,
... non è indicata l'energia che può assorbire prima di scaldarsi e scoppiare...

a 1 kHz (quando non interviene) presenta una capacità di 630 pF

Ecco allora... Ho le idee confuse:

Innanzitutto 275v rms che sarebbe? Il valore medio di tensione di lavoro "normale"? Dove ovviamente non interviene. Io per esempio a casa ho 237 volt di tensione , e dovrei optare su varistori da 275v suppongo.

Se supera quei 430 volt, senza arrivare a toccare i 710 volt si comporta come fosse un resistore senza danneggiarsi? 710 volt dovrebbe anche essere la tensione massima di blocco se non ho capito male. Magari scoppia se supera anche quella... O comunque si lesiona.

Invece 10000 ampere è la corrente massima che è in grado di dissipare? Anche qui penso che se superata quella soglia si lesioni o addirittura scoppia.

[IsidoroKZ]

Provo a raccontare che cosa dice il data sheet. Bisogna ricordare che il varistore e` un componente a due terminali che serve a limitare le sovratensioni impulsive che possono esserci su una linea. Le sovratensioni sono tipicamente generate da fulmini che cadono nelle vicinanze, da manovre sul sistema di distribuzione... Il varistore NON e` uno zener, e ha caratteristiche simmetriche, vale a dire non ha un positivo e un negativo.

Dal punto di vista del componente serve sapere come interviene al variare della tensione e che carico presenta sul circuito e in quali condizioni questi dati sono forniti. In alto, prima della tabella e` riportato che questi numeri valgono con temperatura del componente di 25 °C.

La prima colonna dice che per far passare 1 mA di corrente (un valore piccolino che spesso non da` fastidio), bisogna applicare sul varistore una tensione di 430V. Questa e` una corrente di perdita, di leakage. La tensione che garantisce il leakage a meno di 1mA pero` non e` precisissima, uguale per tutti i varistori con la stessa sigla. Alcuni potrebbero condurre 1mA a tensione un po' piu` bassa, altri a tensione un po' piu` alta dei 430V detti prima. Ma comunque questa tolleranza sulla tensione e` al massimo del 10%.

Quando invece il componente limita in modo deciso la sovratensione, quando fa passare 100A, la tensione non sale oltre 710V (tensione di clamp). Notare che quando e` spento viene data la tensione che tiene la corrente al di sotto di 1mA, e si e` in zona leakage, mentre quando e` in conduzione viene data la tensione massima per una data corrente, zona di clamp.

Da notare che nel primo caso la potenza dissipata e` di 430Vx1mA=0.43W, mentre nel secondo 710Vx100A=71kW! Si immagina facilmente che per poter sopportare 71kW dissipati, questa situazione deve durare poco! Infine l'ultima colonna indica il carico capacitivo che il MOV introduce nel circuito. 630pF su una linea di alimentazione AC non danno problemi, ma se fosse su una linea dati o in qualche punto sensibile, potrebbe dare fastidio.

Le ultime due colonne sono anche importanti, e dicono come le caratteristiche cambiano al cambiare delle condizioni di funzionamento (ad esempio la temperatura) e com'e` fatta la caratteristica tensione corrente del componente, che e` tutto meno che lineare.

Con i cataloghi on line si trova subito tutto, ma solo dove il componente e` citato: se uno cerca le caratteristiche pubblicate a pagina 256 e 278 diventa molto piu` comodo un catalogo cartaceo.

Dal punto di vista dell'utilizzo del componente, sono importanti i valori massimi di utilizzo, che sono riportati nella pagina seguente.

La terza colonna danno le tensione alternata e quella conginua massima che puo` essere applicata al varistore senza che questo consumi troppo. In alternata sinusoidale puo` sostenere indefinitamente una ten7sione efficace di 275V (pari a una tensione di picco di 389V) oppure una tensione continua di 350V. La differenza e` che in continua il varistore dissipa (poco) di continuo, mentre in alternata dissipa (un pochino di piu`) solo sui picchi: in entrambi i casi la dissipazione media e` limitata. I dettagli di come sono valutati questi numeri si trovano, neanche sempre, nella parte introduttiva del catalogo.

Quando il varistore lavora per limitare le sovratensioni, deve tipicamente assorbire delle correnti impulsive. La forma dell'impulso di corrente e` normalizzato da norme internazionali, e in questo caso e` un impulso da 10kA, che sale linearmente in 8µs e scende a meta` valore dopo 20µs dall'inizio (questo solo per dare un'idea che le definizioni sono complicate, ci sono altri dettagli omessi). L'energia massima che puo` essere assorbita in 2ms e` di 215J.

Ad esempio le condizioni della pagina precedente di potenza dissipata di 71kW, se durano 2ms,danno un'energia di 142J, quindi ci stiamo. In totale la potenza media dissipata dal varistore non deve essere maggiore di 1W, che vuol dire che non si puo` far lavorare in modo ripetitivo un varistore.

Ci sarebbe poi il capitolo dell'affidabilita` e di come degenerano i varistori quando lavorano, ma queste sono informazioni accuratamente nascoste nei datasheet, ammesso che siano dette.

[djnz]

Il fusibile che va sempre messo a monte del varistore, è in grado di proteggere il varistore stesso? O, detto in altre parole, una volta intervenuto varistore + fusibile, va sostituito anche il varistore?

[IsidoroKZ]

Io lo cambierei. Il varistore si degrada gradualmente e protegge sempre meno. Non ricordo di aver mai visto dei dati dei produttori, per stare su sicuro alcuni ambienti (es. militari) vietano di usare i varistori.

[Etemenanki]

Su molti dispositivi miitari, io ho visto usati scaricatori a gas, preceduti da fusibili rapidi ... ma quasi mai su dispositivi civili, tranne alcune vecchie applicazioni in telefonia.

[Carlo312]

Provo a raccontare che cosa dice il data sheet. Bisogna ricordare che il varistore e` un componente a due terminali che serve a limitare le sovratensioni impulsive che possono esserci su una linea. Le sovratensioni sono tipicamente generate da fulmini che cadono nelle vicinanze, da manovre sul sistema di distribuzione... Il varistore NON e` uno zener, e ha caratteristiche simmetriche, vale a dire non ha un positivo e un negativo.

Dal punto di vista del componente serve sapere come interviene al variare della tensione e che carico presenta sul circuito e in quali condizioni questi dati sono forniti. In alto, prima della tabella e` riportato che questi numeri valgono con temperatura del componente di 25 °C.

La prima colonna dice che per far passare 1 mA di corrente (un valore piccolino che spesso non da` fastidio), bisogna applicare sul varistore una tensione di 430V. Questa e` una corrente di perdita, di leakage. La tensione che garantisce il leakage a meno di 1mA pero` non e` precisissima, uguale per tutti i varistori con la stessa sigla. Alcuni potrebbero condurre 1mA a tensione un po' piu` bassa, altri a tensione un po' piu` alta dei 430V detti prima. Ma comunque questa tolleranza sulla tensione e` al massimo del 10%.

Quando invece il componente limita in modo deciso la sovratensione, quando fa passare 100A, la tensione non sale oltre 710V (tensione di clamp). Notare che quando e` spento viene data la tensione che tiene la corrente al di sotto di 1mA, e si e` in zona leakage, mentre quando e` in conduzione viene data la tensione massima per una data corrente, zona di clamp.

Da notare che nel primo caso la potenza dissipata e` di 430Vx1mA=0.43W, mentre nel secondo 710Vx100A=71kW! Si immagina facilmente che per poter sopportare 71kW dissipati, questa situazione deve durare poco! Infine l'ultima colonna indica il carico capacitivo che il MOV introduce nel circuito. 630pF su una linea di alimentazione AC non danno problemi, ma se fosse su una linea dati o in qualche punto sensibile, potrebbe dare fastidio.

Le ultime due colonne sono anche importanti, e dicono come le caratteristiche cambiano al cambiare delle condizioni di funzionamento (ad esempio la temperatura) e com'e` fatta la caratteristica tensione corrente del componente, che e` tutto meno che lineare.

Con i cataloghi on line si trova subito tutto, ma solo dove il componente e` citato: se uno cerca le caratteristiche pubblicate a pagina 256 e 278 diventa molto piu` comodo un catalogo cartaceo.

Dal punto di vista dell'utilizzo del componente, sono importanti i valori massimi di utilizzo, che sono riportati nella pagina seguente.

La terza colonna danno le tensione alternata e quella conginua massima che puo` essere applicata al varistore senza che questo consumi troppo. In alternata sinusoidale puo` sostenere indefinitamente una ten7sione efficace di 275V (pari a una tensione di picco di 389V) oppure una tensione continua di 350V. La differenza e` che in continua il varistore dissipa (poco) di continuo, mentre in alternata dissipa (un pochino di piu`) solo sui picchi: in entrambi i casi la dissipazione media e` limitata. I dettagli di come sono valutati questi numeri si trovano, neanche sempre, nella parte introduttiva del catalogo.

Quando il varistore lavora per limitare le sovratensioni, deve tipicamente assorbire delle correnti impulsive. La forma dell'impulso di corrente e` normalizzato da norme internazionali, e in questo caso e` un impulso da 10kA, che sale linearmente in 8µs e scende a meta` valore dopo 20µs dall'inizio (questo solo per dare un'idea che le definizioni sono complicate, ci sono altri dettagli omessi). L'energia massima che puo` essere assorbita in 2ms e` di 215J.

Ad esempio le condizioni della pagina precedente di potenza dissipata di 71kW, se durano 2ms,danno un'energia di 142J, quindi ci stiamo. In totale la potenza media dissipata dal varistore non deve essere maggiore di 1W, che vuol dire che non si puo` far lavorare in modo ripetitivo un varistore.

Ci sarebbe poi il capitolo dell'affidabilita` e di come degenerano i varistori quando lavorano, ma queste sono informazioni accuratamente nascoste nei datasheet, ammesso che siano dette.

Ti ringrazio per la spiegazione.
Quindi, ridotto terra terra..... Inizia a entrare in azione quando la sovratensione supera i 430 volt? E se ho capito bene non si danneggia.... Se arriva ai 710 volt ovviamente si danneggerà o probabilmente scoppierà... Corretto? Online leggo proprio questo, che si danneggia quando tocca la tensione di blocco massima.
I 10.000 A è il valore massimo di corrente che riesce a dissipare.
È così?

Altra domanda : se ci fosse un picco di tensione moderato, diciamo 290 volt,il varistore che fa? Dato che lui inizia a lavorare a 430 volt se ho capito bene.

Sul fusibile, si... A monte e, se si bruciasse, anche io credo sia meglio cambiare pure il varistore

[IsidoroKZ]

Ti ringrazio per la spiegazione.
Quindi, ridotto terra terra..... Inizia a entrare in azione quando la sovratensione supera i 430 volt? E se ho capito bene non si danneggia....

A 430V fa passare una corrente non superiore a 1mA. Se la tensione aumenta ancora fa passare piu` corrente, servono le curve di intervento per sapere quanta corrente passa.
Se per esempio a 500V in continua facesse passare 4mA (butto li` dei numeri a caso) si danneggerebbe perche' dissiperebbe 2W per un periodo lungo.

Se arriva ai 710 volt ovviamente si danneggerà o probabilmente scoppierà... Corretto?

No, dipende dalla durata dell'impulso. Un impulso di potenza di 71kW che duri meno di 3 ms non lo distrugge

Online leggo proprio questo, che si danneggia quando tocca la tensione di blocco massima.

Dove lo hai letto? Riferimento o link!

I 10.000 A è il valore massimo di corrente che riesce a dissipare.
È così?

Si, dice che il maximum rating e` un impulso da 10kA, 8µs/20µs.

Altra domanda : se ci fosse un picco di tensione moderato, diciamo 290 volt,il varistore che fa? Dato che lui inizia a lavorare a 430 volt se ho capito bene.

A 430V fa passare non piu` di 1mA, se la tensione e` di 290V fa passare una corrente molto minore di 1mA, e quindi praticamente come non ci fosse.