Protegiendo térmicamente un varistor

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Estoy diseñando un circuito que tiene una entrada nominal de 24 VCA. Este circuito está protegido por un fusible de acción rápida de 4A. También me gustaría insertar una protección contra sobretensiones transitorias. Para lograrlo, estoy dispuesto a agregar un varistor de 26 VCA entre los terminales de entrada. Soy consciente de que una sobretensión de larga duración puede provocar un fallo catastrófico en el varistor. Sin embargo, para este voltaje no hay un dispositivo TMOV disponible, ni siquiera THT. Mi pregunta es: ¿es la única solución para insertar un corte térmico extremadamente enorme, enorme y cerca de las terminales varistor?

Edición 1:

Según lo sugerido por Dwayne Reid, creo que sería mejor usar un diodo de TVS en lugar de un varistor. Además, señaló que la calificación de 26VAC está subestimada. Estoy de acuerdo, y creo que se debe considerar una variación del 11% en la red de 230 V así como una regulación de voltaje del 25% desde el transformador. Una calificación de 35 VCA tiene mucho más sentido.

Edit 2:

Bueno, finalmente he decidido usar 2x 1812 varistores de 35VAC en paralelo. Los diodos TVS son una buena opción, pero solo pueden soportar oleadas mucho más bajas. Por lo que he leído, el fusible de acción rápida en la entrada debería proteger el varistor contra fallos catastróficos. Otra preocupación con el diodo TVS es que la mayoría de los fabricantes no especifican la condición de falla. Solo podría dañar la unión P-N de forma que parezca ser un circuito abierto. De esa manera, el usuario nunca notaría que actualmente no está protegido contra sobretensiones.

Gracias.

    
pregunta gstorto

2 respuestas

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Una de las principales diferencias entre un TVS y un Varistor es que la tolerancia de voltaje de un TVS es mucho más estricta que un Varistor. Tampoco parecen tener el factor de "desgaste" que tienen los varistores.

Los varistores que son sometidos repetidamente a transitorios parecen tener su voltaje de sujeción reducido como resultado de la tensión. Eventualmente, se vuelven conductivos a la tensión de operación y luego fallan catastróficamente. Es decir: se calientan mucho, luego se vuelven negros y luego se incendian.

Muchas de las mejores barras de alimentación de CA que tienen abrazaderas de varistor también tienen un dispositivo de corte térmico montado entre dos varistores. El dispositivo de corte térmico desactiva la barra de energía cuando falla un varistor.

En términos de lo que le sucede a un dispositivo de supresión de transitorios cuando está expuesto a voltajes superiores a su voltaje nominal de pinza: se calientan. La voluntad, de hecho, se calienta lo suficiente como para fallar.

Cuando un varistor falla debido a un exceso de temperatura, generalmente se vuelve conductivo. Es decir, se vuelve negro, luego se incendia. Su dispositivo de sobrecorriente puede o no funcionar, dependiendo de qué tan baja haya disminuido la resistencia del Varistor.

Cuando un Tranzorb falla debido a un exceso de temperatura, generalmente se convierte en un cortocircuito. Esto hace que fluya suficiente corriente para que se abra el dispositivo de sobrecorriente.

    
respondido por el Dwayne Reid
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Hay una alternativa a un varistor llamado "Tranzorb". Estos están disponibles en muchas más clasificaciones de voltaje (pasos E12, si recuerdo bien) y tienen muchas otras ventajas sobre Varistors. Sin embargo, tienden a ser significativamente más caros que los varistores.

Tenga en cuenta que Tranzorbs se puede especificar como unipolar o bipolar, según sus requisitos.

Internamente, un Tranzorb unipolar actúa como un diodo Zener. Un Tranzorb bipolar se parece a DOS diodos zener en serie en polaridad opuesta. Esto les permite trabajar con señales bipolares o de CA.

Wikipedia tiene una buena descripción de Tranzorbs: diodo de supresión de voltaje transitorio

Todo lo dicho: creo que estás cometiendo un error al tratar de suprimir los transitorios tan cerca de la tensión de entrada deseada. Es mucho mejor diseñar su circuito para soportar una variación normal en el voltaje de suministro y elegir un dispositivo de supresión de transitorios que supere los transitorios significativamente por encima de ese voltaje.

Por ejemplo, construimos un LOTE de equipo HVAC que funciona desde 24Vac. Todos nuestros tableros tienen un varistor relativamente pequeño a bordo clasificado a 35V. El número de pieza específico es S07K35 de Epcos y está disponible para muchos proveedores, incluido Digikey S07K35 .

Las únicas veces que un Varistor en cualquiera de nuestros productos ha fallado es cuando el instalador seleccionó el transformador de entrada para 120 V pero se conectó a una fuente de 230 V. Esto dañó el varistor y disparó el dispositivo de protección de sobrecorriente Polyswitch antes de que el transformador de entrada fuera destruido por el sobrevoltaje. Utilizamos transformadores certificados de Clase 2 con dispositivos internos térmicos / de sobrecorriente no reajustables. No hay humo ni llamas, pero el instalador destruyó varios sistemas antes de descubrir su error.

    
respondido por el Dwayne Reid

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