Démystifier les varistances : explication du fonctionnement, du fonctionnement et des tests

Les varistances sont des composants essentiels de l'électronique moderne, protégeant contre les pointes de tension et les surtensions transitoires. Cet article plonge dans le monde complexe desvaristances , découvrant leur fonction, leur principe de fonctionnement et les méthodes utilisées pour tester leur efficacité.

Introduction

Dans le monde de l’électronique, la protection contre les fluctuations de tension est primordiale. Les varistances , qui sont des résistances dépendantes de la tension ou VDR, jouent un rôle essentiel dans la protection des composants sensibles contre les pics de tension temporaires.Cet article vise à démystifierles varistances en explorant leur fonction, leur principe de fonctionnement, leurs méthodes de test, etc.

Que sont les varistances ?

Les varistances électroniques Quarktwinprésentent une résistance variable en fonction de la tension appliquée. Ils protègent principalement les circuits et composants électroniques des surtensions en détournant le courant excessif des pièces sensibles.Les varistances agissent comme des pinces de tension, limitant la tension aux bornes d'un circuit dans une plage de sécurité.

Comment fonctionnent les varistances ?

Le fonctionnement des varistances est basé sur une caractéristique tension-courant non linéaire.À basse tension, ils présentent une résistance élevée, empêchant un flux de courant important. Cependant, lorsque la tension dépasse un certain seuil, la résistance de la varistance diminue considérablement, permettant au courant excédentaire de passer et de dissiper l'énergie sous forme de chaleur.

Comprendre le principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement des varistances est ancré dans la capacité du semi-conducteur à passer de l'état isolant à l'état conducteur.Les varistances sont généralement fabriquées à partir de céramiques contenant principalement de l'oxyde de zinc (ZnO). Les grains de ZnO forment des cristaux et les limites entre ces grains agissent comme des jonctions. Lorsqu’un pic de tension se produit, ces jonctions effectuent une transition, entraînant une chute soudaine de la résistance.

Types de varistances

Les varistances sont disponibles en différents types, chacun étant adapté à des applications spécifiques.Certains types courants incluent :

1. Varistors à oxyde métallique (MOV) : il s'agit du type de varistance le plus courant, doté d'un corps en céramique avec une couche d'oxyde métallique.Les MOV sont polyvalents et largement utilisés pour la protection générale contre les surtensions.
2. Varistors semi-conducteurs : ceux-ci sont construits à partir de matériaux semi-conducteurs et répondent souvent plus rapidement que les MOV.Ils trouvent des applications dans les circuits de protection à grande vitesse.
3. Varistors multicouches (MLV) : les MLV sont des composants à montage en surface connus pour leur taille compacte et leur adéquation aux applications haute fréquence.
4. Diodes de suppression de tension transitoire (TVS) : bien qu'il ne s'agisse pas de varistancestraditionnelles, les diodes TVS remplissent un objectif similaire en détournant rapidement l'excès de tension des composants sensibles.

Avantages de l'utilisation de varistances

L'utilisation de varistances offre plusieurs avantages clés :

• Suppression des pointes de tension : les varistancessuppriment efficacement les pointes de tension, évitant ainsi d'endommager les composants électroniques sensibles.
• Temps de réponse rapide : les varistancesont des temps de réponse rapides, réagissant presque instantanément aux fluctuations de tension.
• Fiabilité : les varistancesont une longue durée de vie opérationnelle et peuvent supporter plusieurs événements transitoires sans dégradation.
• Rentabilité : la mise en œuvre de varistancespeut réduire le besoin de circuits de protection plus complexes, ce qui en fait une solution rentable.

Applications des varistances

Les varistances trouvent des applications dans diverses industries et appareils, notamment :

• Alimentations : les varistancesprotègent les alimentations contre les surtensions, garantissant un fonctionnement stable et sûr.
• Télécommunications : ils protègent les équipements de communication contre les surtensions induites par la foudre et autres événements transitoires.
• Electronique grand public : les varistancesprotègent les appareils électroniques grand public comme les téléviseurs, les ordinateurs et les systèmes audio des fluctuations de puissance.
• Équipement industriel : les machines industrielles et les systèmes d'automatisation bénéficient des capacités de protection contre les surtensions des varistances.

Facteurs affectant les performances des varistances

Les performances des varistances peuvent être influencées par des facteurs tels que :

• • Tension de fonctionnement : la bonne varistance avec une tension de serrage appropriée est cruciale pour une protection adéquate.
  • Temps de réponse : des temps de réponse plus rapides sont essentiels pour les équipements sensibles.
  • Capacité d'absorption d'énergie : les varistancesdoivent être capables d'absorber et de dissiper l'énergie des événements transitoires.

• Conditions environnementales : Les températures et humidités extrêmes peuvent affecter les performances de la varistance.

• Test des varistances : importance et méthodes

Des tests réguliers des varistances sont essentiels pour garantir leur fiabilité et leur efficacité.En identifiantles varistances défectueuses, les dommages potentiels à l'équipement peuvent être évités.Il existe deux méthodes principales pour testerles varistances :

Tests en circuit vs tests sur banc

Les tests en circuit impliquent de tester les varistances alors qu'elles sont encore connectées au circuit.Cette méthode fournit des conditions réelles mais peut ne pas déterminer avec précision l’état des varistances. Les tests au banc, en revanche, nécessitent que la varistance soit déconnectée et testée dans des conditions contrôlées.

Guide étape par étape des tests de varistances

1. Précautions de sécurité : veillez à prendre des mesures de sécurité appropriées, telles que la déconnexion des sources d'alimentation.
2. Retirer la varistance : si vous effectuez des tests sur banc, retirez soigneusement la varistance du circuit.
3. Mesure de résistance : utilisez un multimètre pour mesurer la résistance de la varistance à une tension spécifique.
4. Test de tension de serrage : appliquez une tension croissante à la varistance jusqu'à ce qu'elle atteigne la tension de serrage, en observant sa réponse.
5. Test du temps de réponse : appliquez une pointe de tension rapide et mesurez le temps de réponse de la varistance.
6. Test d'absorption d'énergie : appliquez une surtension et calculez l'énergie absorbée par la varistance.
7. Comparer les résultats : comparez les résultats des tests aux spécifications de la varistance pour déterminer son état de santé.

Problèmes courants de test des varistances

Lors des tests de varistances, plusieurs défis peuvent survenir :

• Varistors dégradés : les varistancespeuvent se dégrader avec le temps, conduisant à des résultats de test inexacts.
• Interférence en circuit : les tests en circuit peuvent fournir des résultats faussés en raison de l'influence d'autres composants.
• Accessibilité limitée : les tests sur banc peuvent être gênés par un accès limité à la varistance.

Remplacement et maintenance des varistances

Si une varistance s'avère défectueuse, un remplacement rapide est crucial. De plus, l'inspection et les tests de routine des varistances peuvent éviter des pannes inattendues et garantir une protection continue.

Choisir la varistance adaptée à votre application

La sélection de la varistance appropriée implique de prendre en compte la tension de fonctionnement, le temps de réponse et la capacité d'absorption d'énergie. Consulter les fiches techniques des varistances et demander l’avis d’un expert peut vous aider à prendre une décision éclairée.

Conclusion

Les varistances électroniques Quarktwinsont des héros méconnus de l'électronique, protégeant les circuits délicats de la nature imprévisible des pics de tension. Leur capacité à réagir rapidement à des événements transitoires en fait un atout inestimable dans diverses industries. En comprenant leur fonction, leur principe de fonctionnement et leurs méthodes de test, vous pouvez exploiter le pouvoir de protection desvaristances pour protéger vos investissements électroniques.

FAQ

Q1 : Puis-je réutiliser une varistance après qu’elle ait absorbé une surtension ?

R : Dans la plupart des cas, les varistancespeuvent résister à plusieurs événements transitoires et continuer à fonctionner. Cependant, le remplacement d'une varistance est recommandé si elle a subi une surtension importante.

Q2 : Les varistancessont-elles adaptées aux applications extérieures ?

R : Oui, des varistancesconçues pour une utilisation en extérieur sont disponibles. Cesvaristances sont conçues pour résister à des conditions environnementales difficiles.

Q3 : Puis-je tester une varistance sans la déconnecter du circuit ?

R : Les tests en circuit sont possibles mais peuvent ne pas fournir des résultats aussi précis que les tests sur banc, qui isolent la varistance des autres composants.

Q4 : Quelle est la durée de vie typique d’une varistance ?

R : Les varistancespeuvent avoir une longue durée de vie opérationnelle, supportant souvent des milliers d'événements transitoires avant de devoir être remplacées.

Q5 : Comment les varistancesse comparent-elles aux dispositifs de protection contre les surtensions comme les diodes TVS ?

R : Bien que les varistanceset les diodes TVS offrent une protection contre les surtensions, leurs temps de réponse et leurs applications peuvent différer. Les varistances sont idéales pour les surtensions plus lentes et plus importantes, tandis que les diodes TVS sont mieux adaptées aux événements transitoires plus rapides.