O MOV é um dispositivo não linear baseado em ZnO utilizado para supressão de sobretensão. Este guia aborda a estrutura do MOV, regiões V-I, desempenho sob descargas e aplicações práticas em eletrônica de potência, linhas de comunicação e ambientes industriais.
A Varistor de Óxido Metálico (MOV) é um dispositivo semicondutor não linear baseado em materiais de óxido metálico, tipicamente óxido de zinco (ZnO). Ele responde rapidamente a tensões anormalmente altas por meio de uma mudança súbita na resistência, limitando a tensão e absorvendo a energia do surto. Quando a tensão aplicada está abaixo do limiar de ruptura, o MOV apresenta uma alta resistência na faixa de megaohms com corrente de fuga negligenciável. Quando a tensão excede o limiar de ruptura, a resistência cai drasticamente para o nível ôhmico, permitindo que o MOV conduza grandes correntes de surto e proteja a circuitaria downstream de danos causados por sobre-tensão. Números de partes de MOV comumente usados incluem LCRR07D391K , LCRR10D561K , e LCRR14D471K .
A curva tensão-corrente (V-I) de um MOV é geralmente dividida em três regiões:
Também conhecido como a região pré-quebra. Nesta região, a tensão no MOV está abaixo de sua tensão de clamping. A condução é governada por elétrons termicamente excitados, e o MOV se comporta como um isolante com resistência superior a 10 MΩ (Rb ≫ Rg). A corrente está na faixa de microampères, e o MOV aparece como um circuito aberto—este é seu estado normal de operação.
Também referida como a região de clamping. Quando uma tensão acima do nível de clamping é aplicada, a condução ocorre via um mecanismo de tunelamento (Rb ≈ Rg). O MOV exibe uma condutividade fortemente não linear seguindo a lei da potência: I = C × V^α
Onde:
I é a corrente através do MOV
V é a tensão no MOV
C é uma constante que depende dos parâmetros do processo
α é o coeficiente de não-linearidade (normalmente entre 30 e 50), um indicador-chave da qualidade do MOV
Nesta região, pequenas mudanças na tensão causam grandes variações na corrente, permitindo que o MOV suprima efetivamente as sobretensões e absorva ou desvie a energia associada.
Quando a corrente de surto excede ~100 A/cm², as características V-I são dominadas pela resistência dos grãos de ZnO. O MOV se comporta linearmente:
I = V / Rg
Nesta região, o MOV pode começar a degradar e perder sua capacidade de proteção contra sobre-tensão.
O tempo de resposta típico de um MOV é 20–25 ns , dependendo de sua embalagem e tecnologia de material. Embora seja mais lento que um Diodo de televisão (<1 ns), é eficaz o suficiente para sistemas de energia e motores. Quando selecionado corretamente, os DIOs fornecem uma excelente supressão de sobre-tensões transitórias, protegendo os circuitos de danos.
Proteção contra sobre-tensão :
Limita picos de tensão causados por raios, flutuações na rede ou ações de comutação, prevenindo danos a componentes sensíveis como ICs e sensores.
Supressão de Surto :
Usado em entradas de energia ou linhas de comunicação para suprimir surtos de forma de onda padrão de 8/20 μs. A capacidade de corrente de surto varia de 1 a 10 kA, dependendo do diâmetro do MOV (por exemplo, 7D, 10D, 14D, 20D) e do processo.
Dissipação de Energia :
Absorve a energia do surto e a converte em calor por meio da condução na borda de grão interna.
Proteção Bidirecional :
Os MOVs são não polarizados e podem responder simetricamente a surtos positivos e negativos, ideais para proteção AC/DC.
Entrada AC : Instalado entre as linhas L/N e PE para proteção contra surtos de raio
Saída de CC : Protege reguladores de tensão contra transientes causados por variações de carga ou curtos-circuitos
Equipamentos de Comunicação : Absorve ruído de modo comum e diferencial em RS-485, Ethernet, etc.
Eletrônicos de Consumo : Integrado em carregadores e adaptadores para proteger baterias de lítio e controladores principais
Acionamentos de Motores : Suprime picos de tensão nas entradas de VFD, prolongando a vida útil do equipamento
Proteção de Sensor : Protege contra Esd e interferência de PEM em ambientes industriais
Sistemas fotovoltaicos : Absorve surtos de relâmpago nos lados DC do inversor, conforme a norma UL 1449
Veículos elétricos : Aumenta o EMC protegendo estações de carregamento e sistemas de gerenciamento de baterias
Com sua excelente relação custo-benefício, alta capacidade de surto e ampla compatibilidade, MOVs desempenham um papel vital na proteção contra surtos em eletrônicos, sistemas de energia, automotivo e setores de energia renovável. Ao selecionar o MOV correto e combiná-lo com outros dispositivos como Diodos TVS e tubos de descarga a gás (GDTs) , a imunidade geral do sistema contra ameaças de relâmpagos e sobre-tensões pode ser significativamente melhorada.
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