Cómo elegir el varistor de óxido de metal (MOV) correcto

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Me gustaría proteger la entrada de un transformador contra sobrecargas de alto voltaje, pero no entiendo cómo debo proceder para elegir el MOV correcto a pesar de lo que he leído hasta ahora sobre ellos.

A continuación se muestra cómo intenté hacer para elegir el componente correcto.

El circuito

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Las necesidades

Tengo una fuente de alimentación de 115V / 60Hz y suministro una carga de 24VDC a través de un transformador de 24V / 52VA y los condensadores de filtrado de derechos. El valor que se muestra son los nominales, pero mi sistema puede funcionar hasta 160 V (RMS) en la entrada del transformador.

Me gustaría proteger mi sistema contra las sobrecargas de alto voltaje (1000 V máx.). A menudo he usado diodos TVS en mis circuitos anteriores, pero el entorno era diferente (aumenta el valor, dc ...). Por lo que yo entendí, los MOV están bien equipados para proteger el sistema contra las sobrecargas de voltaje, ya sea en un sistema con alimentación de CA o CC. De hecho, a menudo los veo en la entrada de transformadores, es por eso que en este circuito específico me gustaría usar un MOV (además aprenderé cómo usarlos).

Así que me gustaría, incluso cuando aparece un aumento de 1000V, el voltaje en la entrada del transformador no excede los 160V. ¿Es algo alcanzable con un MOV? De lo que he leído, sí. Por lo que he entendido hasta ahora, no. Quizás este no sea el componente correcto para usar.

Lo que entendí

Para estar seguro de que no estoy equivocado, un varistor es una resistencia dependiente de la tensión. Su resistencia eléctrica disminuye con la tensión aplicada. Tiene dos modos de funcionamiento funcional: cuando la tensión aplicada está por debajo de su tensión de sujeción, el MOV no es conductor (operación normal). Arriba, se vuelve conductivo y su voltaje se limita a un valor justo por encima del valor de voltaje de sujeción (por lo que he leído aquí ).

Por qué estoy atascado

Bueno, solo porque no entiendo. Para mí, el voltaje de sujeción es el valor de voltaje a partir del cual el MOV se convertirá en conductor y, por lo tanto, el voltaje que lo atraviesa no superará este valor (o solo un poco, como un diodo Zener). Pero luego leí esta publicación . Este diseñador afirma que su sistema podría funcionar con 520 V (RMS) máx. En la entrada. Pero en su cálculo, elige un MOV con un voltaje de sujeción de 1500V. ¿Significa que si alguna vez en su sistema aparece un aumento de voltaje de 1200 V, este pico no se suprimirá y el sistema lo verá? ¿O tengo que pensar de manera diferente y tener en cuenta el voltaje máximo permitido que parece ser el voltaje de retroceso según Peter Smith en este post? En este caso, ¿significa que el MOV comienza a fijarse a 550 V (que es un poco más que los 520 V que desea el OP) y que el voltaje a través del MOV puede aumentar hasta 1500 V? En este caso, ¿cómo un MOV puede pretender proteger un equipo?

Si uso mi estuche y pienso de la misma manera que el otro puesto del OP: el voltaje nominal en la entrada en 115V (RMS) pero puede subir hasta 160V (RMS). Si utilizo esta hoja de datos , supongo que tengo que encontrar un MOV con un Voltaje máximo permitido cercano a 160V (RMS). Pero ¿qué pasa con la tensión de sujeción máxima?

Me estoy perdiendo algo, me estoy perdiendo cómo un MOV puede proteger un equipo contra las sobrecargas de voltaje. ¿Puedes ayudarme?

¡Gracias!

    
pregunta vionyst

2 respuestas

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Necesitará conocer más información acerca de su fuente del "pico", normalmente su especificación le dirá que puede mantener 1000V y que el generador tiene la capacidad de entregar, digamos, 250A. Comprendiendo que sabría que la impedancia del generador es 1kV / 250A = 4 ohmios.

Con esa información, su información dice que su voltaje normal es 115Vac (rms). Necesitas saber qué tolerancia tienes en ese voltaje, digamos 20%. Por lo tanto, su voltaje en el peor de los casos será de 115V * 1.2 = 138Vac (rms).

Para darle un margen, elija un MOV con un voltaje continuo máximo de 150Vac (rms). Por ejemplo el V14H150P. En este punto, según la hoja de datos, el MOV comenzará a realizar entre 216V-264Vac. Asumiría el peor caso de 264V. Como sabe que su pico es de 1000 V y la protección comenzará a 264 V y que el impendace del generador de picos es de 4 ohmios, entonces puede calcular la corriente que se va a hundir con el MOV

(1000V-264V) / 4 ohmios = 184A (tenga en cuenta que incluso su generador es capaz de 250A, solo obtendrá 184A). El problema aquí es que la corriente a través del MOV aumenta, al igual que el voltaje. Entonces, mientras esto sucede, su voltaje más alto atraerá menos corriente hasta que alcance un equilibrio. Por lo tanto, con 184A, verifique la Fig. De la corriente máxima a la máxima tensión máxima. A 184A el voltaje es de 420V. Pero (1000-420V) / 4 = 145A. A 145A el voltaje de sujeción es de 400V. Entonces, en resumen, su dispositivo de protección reducirá los 1000V a solo 400V, y no puede simplemente disminuir el voltaje de trabajo, ya que corre el riesgo de conducirlo durante el funcionamiento normal.

Especifique su transformador para soportar picos de 400V y agregue diodos TVS en el secundario para reducir aún más el pico. O agregue un modo común e inductancia diferencial y agregue una segunda etapa de protección con diodos TVS para reducir aún más el impacto.

    
respondido por el DIODEX
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Por ejemplo, El ERZV09D 56 0 tiene un voltaje de varistor de 56 V y un rango de voltaje útil de hasta 35 VCA (o 45 VCC). El voltaje de sujeción (aquí: 110 V) es el voltaje al que la corriente de prueba (de 5A para esta serie de varistores) corre a través de él. Esta corriente de prueba no puede ejecutarse continuamente a través del varistor, se recalentaría, obtendría un escape térmico y permitiría mucha más corriente.

Entonces, solo el pulso especificado de 5A y una energía de aproximadamente 8J se fijarán a 110V. Este voltaje de sujeción es necesario para calcular los otros componentes que desea proteger con el varistor.

    
respondido por el Janka

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