Introducción a los Varistores de Óxido Metálico (VOM) Un Varistor de Óxido Metálico (VOM) es un dispositivo semiconductor no lineal basado en materiales de óxidos metálicos, típicamente óxido de zinc (ZnO). Responde rápidamente a voltajes anormalmente altos mediante un cambio súbito...
A. El Varistor de Óxido Metálico (MOV) es un dispositivo semiconductor no lineal basado en materiales de óxido metálico, típicamente óxido de zinc (ZnO). Responde rápidamente a voltajes anormalmente altos mediante un cambio súbito en la resistencia, lo que permite limitar el voltaje y absorber la energía del pico. Cuando el voltaje aplicado está por debajo del umbral de ruptura, el MOV muestra una alta resistencia en el rango de megaohmios con una corriente de fuga despreciable. Cuando el voltaje supera el umbral de ruptura, la resistencia disminuye drásticamente al nivel ohmico, permitiendo que el MOV conduzca grandes corrientes de pico y proteja la circuitería downstream de daños por sobretensión. Los números de parte comúnmente utilizados para MOV incluyen LCRR07D391K , LCRR10D561K , y LCRR14D471K .
La curva voltaje-corriente (V-I) de un MOV generalmente se divide en tres regiones:
También conocida como la región previa al desgaste. En esta región, el voltaje en el MOV está por debajo de su voltaje de bloqueo. La conducción es gobernada por electrones excitados térmicamente, y el MOV se comporta como un aislante con una resistencia superior a 10 MΩ (Rb ≫ Rg). La corriente está en el rango de microamperios, y el MOV aparece como un circuito abierto; este es su estado normal de operación.
También se le llama la región de bloqueo. Cuando se aplica un voltaje por encima del nivel de bloqueo, la conducción ocurre mediante un mecanismo de túnel (Rb ≈ Rg). El MOV muestra una conductividad no lineal fuerte que sigue la ley de potencia: I = C × V^α
Donde:
I es la corriente a través del MOV
V es el voltaje a través del MOV
C es una constante que depende de los parámetros del proceso
α es el coeficiente de no linealidad (generalmente entre 30 y 50), un indicador clave de la calidad del MOV
En esta región, pequeños cambios en el voltaje causan grandes variaciones en la corriente, permitiendo que el MOV suprima eficazmente los picos de voltaje y absorba o desvíe la energía asociada.
Cuando la corriente de pico supera ~100 A/cm², las características V-I son dominadas por la resistencia de los granos de ZnO. El MOV se comporta de manera lineal:
I = V / Rg
En esta región, el MOV puede comenzar a degradarse y perder su capacidad de protección contra sobretensiones.
El tiempo de respuesta típico de un MOV es 20–25 ns , dependiendo de su empaquetado y tecnología de material. Aunque es más lento que un Diodo TVS (<1 ns), es suficientemente efectivo para sistemas de potencia y motores. Cuando se seleccionan adecuadamente, los PTC proporcionan una excelente supresión de sobretensiones transitorias, protegiendo los circuitos de daños.
Protección contra sobrevoltaje :
Bloquea picos de voltaje causados por rayos, fluctuaciones en la red o acciones de conmutación, previniendo daños a componentes sensibles como CIs y sensores.
Supresión de Sobretensiones :
Utilizado en entradas de alimentación o líneas de comunicación para suprimir sobretensiones de onda estándar de 8/20 μs. La capacidad de corriente de sobretensión varía de 1 a 10 kA dependiendo del diámetro del PTC (p. ej., 7D, 10D, 14D, 20D) y el proceso.
Disipación de Energía :
Absorbe la energía de la sobretensión y la convierte en calor mediante la conducción por los bordes granulares internos.
Protección Bidireccional :
Los MOV son no polarizados y pueden responder simétricamente a sobretensiones positivas y negativas, ideales para la protección de AC/DC.
Entrada de corriente ac : Instalados entre las líneas L/N y PE para la protección contra sobretensiones por rayos
Salida de corriente continua : Protege los reguladores de conmutación de transitorios causados por variaciones de carga o cortocircuitos
Equipos de comunicación : Absorbe el ruido en modo común y en modo diferencial en RS-485, Ethernet, etc.
Electrónica de consumo : Integrado en cargadores y adaptadores para proteger baterías de litio y controladores principales
Accionamientos de motores : Suprime picos de voltaje en las entradas de VFD, prolongando la vida útil del equipo
Protección de Sensores : Protege contra El y la interferencia de EMP en entornos industriales
Sistemas fotovoltaicos : Absorbe sobretensiones de rayos en los lados DC del inversor, conforme con UL 1449
Vehículos eléctricos : Mejora el EMC al proteger estaciones de carga y sistemas de gestión de baterías
Con su excelente relación costo-beneficio, alta capacidad de sobretensión y amplia compatibilidad, MOVs juegan un papel vital en la protección contra sobretensiones en electrónica, sistemas de energía, automotriz y energías renovables. Al seleccionar el MOV adecuado y combinarlo con otros dispositivos como Diodos TVS y tubos de descarga de gas (GDTs) , la inmunidad general del sistema frente a amenazas de rayos y sobretensiones puede mejorarse significativamente.
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