Varistores
Um varistor ou VDR (do inglês Voltage Dependent Resistor) é um componente eletrônico cujo valor da resistência elétrica é inversamente proporcional ao valor da tensão aplicada aos seus terminais. Isto é, a medida
que a diferença de potencial (Tensão) sobre o varistor aumenta, sua resistência diminui.
Ele é um componente antigo foi descoberto por volta de 1957 e é utilizado até os dias de hoje.
Os VDRs são geralmente utilizados como elemento de proteção contra
transientes de tensão em circuitos, tal como em filtros de linha. Montados em paralelo com o circuito que se deseja proteger, assim eles impedem que surtos de pequena duração os atinjam, por apresentarem uma característica de "limitador de tensão".
No caso de picos de tensão de maior duração, a alta corrente que circula pelo componente faz com que o dispositivo de proteção, disjuntor ou fusível, desarme, desconectando o circuito da fonte de alimentação.
O VDR protege o equipamento desviando a sobretensão, ou sobrecorrente, para o terra, pois comporta-se como um curto-circuito submetido a altas tensões.
Material que são feitos:
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Atualmente, uma ampla variedade de composições são utilizadas para a obtenção de varistores. Os varistores comercialmente mais usados ainda são a base de óxido de zinco (ZnO), mas varistores de dióxido de estanho (SnO2) e dióxido de titânio (TiO2) possuem um grande potencial tecnológico que ainda não foi utilizado. É exatamente esse o objetivo das pesquisas que estão sendo realizadas atualmente, que visam otimizar as propriedades dos varistores a base de SnO2, para utilização em altas tensões, e a base de (Sn,Ti)O2 e TiO2 para utilização em baixas tensões.
Os varistores são parentes próximos dos resistores porem eles não seguem a lei de Ohms, devido ao fato de variar sua resistência com a tensão aplicada em seus terminais.
Eles não são polarizados, podem trabalham tanto com tensão AC e DC.
Umas das aplicações mais encontradas atualmente é a utilização dos varistores em equipamentos de proteção indireta contra surtos (picos) de tensão da rede elétrica com o objetivo de "ceifar" a sobretensão que chega da rede.
Esse "ceifamento" se deve a característica do varistor de diminuir a sua própria resistência interna com o aumento da tensão aplicada aos seus terminais. Assim o varistor tem um certo potencial de condutividade, ou seja, é capaz de deixar passar tensões de até um certo limite (300 Volts por exemplo). A tensão excedente do "ceifamento" é convertida
em energia térmica.
O varistor possui também um limite de conversão de energia elétrica em térmica, normalmente medido em Watts (W). Uma vez excedido
esse limite, ou seja, por algum motivo a sobretensão exceda um certo valor causando uma diminuição da resistência a corrente aumenta, o que, consequentemente causará a queima do varistor. para evitar a queima do varistor por exposição a uma sobretensão acima do tempo suportável, são utilizados fusíveis de proteção, os quais interrompem o circuito (queimam) antes que ocorram danos àquele componente.
Os símbolos esquemáticos utilizados para representar os varistores em um esquema ou circuito elétrico é mostrado na figura abaixo:
Alem dos filtros de linha que citamos anteriormente, os varistores podem ser utilizados em diversos circuitos e aplicações como mostramos na figura abaixo:
A referencia do componente indicando tipo, tensão de trabalho, potencia é impressa no corpo do mesmo, como mostra a figura abaixo:
No varistor do exemplo temos impresso no corpo a seguinte referência 07D180K a interpretação desta referencia ocorre da seguinte maneira, o 07D se refere ao diâmetro em milimetros do corpo do varistor, e o 180 se refere a tensão nominal dele, mais atenção, os dois primeiros números são numerais o terceiro é multiplicador, assim como ocorre com o código de cores dos resistores, só que aqui utiliza-se números.
Para o nosso exemplo o terceiro é 0 então o valor da tensão nominal será de 18V, se a referencia do varistor fosse 181 por exemplo, o valor da tensão nominal seria de 180V.
Quem lembra da aula sobre código de cores dos resistores, sabe que o multiplicador é o numero de zeros que vamos acrescentar depois dos números, assim se tivéssemos 182 como referência, o valor da tensão nominal seria de 1800V, pois acrescentamos dois zeros após os números, é bem mais fácil de compreender.
E a letra K atrás de tudo representa a tolerância do componente que no caso é de 10% para a letra K.
Dica: Pesquise pelo datasheet do componente, pois nele temos tomas as informações pertinentes para uso deste componente.
Vamos agora simular no software Isis proteus um circuito de proteção utilizando um varistor ligado em paralelo a entrada do mesmo. Na figura abaixo mostro o referido circuito, clique na figura para efetuar o download desta simulação.
Abaixo esta disponível a video aula sobre este tema, clique no vídeo para visualizar.