Come selezionare MOV - spiegato con un design pratico

I MOV o varistori a ossido di metallo sono dispositivi progettati per controllare i picchi di accensione dell'interruttore di rete nei circuiti elettrici ed elettronici. La selezione di un MOV per un particolare circuito elettronico potrebbe richiedere alcune considerazioni e calcoli, impariamo qui le procedure.

Cosa sono i MOV

I varistori di ossido di metallo o semplicemente i varistori non sono lineari dispositivi di soppressione delle sovratensioni che vengono utilizzati per sopprimere transitori o picchi di tensione improvvisi e anomali, specialmente durante l'accensione o in situazioni di fulmini.

Questi vengono utilizzati principalmente in circuiti elettronici sensibili per la protezione da tali eventi catastrofici.

I MOV sono fondamentalmente dispositivi non polari, dipendenti dalla tensione, il che significa che questi dispositivi reagiranno ai cambiamenti nelle condizioni di tensione.

Perciò I MOV sono specificati per attivare ON ogni volta che viene superata la grandezza nominale della tensione attraverso i loro collegamenti.

Questa tensione nominale alla quale un MOV può essere classificata per il fuoco e cortocircuitare il transiente a terra è chiamata specifica della tensione di bloccaggio.

Ad esempio, se si suppone che la tensione di serraggio di un MOV sia 350 V, si accenderà ogni volta che la tensione ai suoi capi supera questo limite.

Quando un MOV si accende o viene attivato da un picco di alta tensione, mette in cortocircuito il picco di tensione attraverso i suoi terminali, impedendogli di entrare nel dispositivo elettronico vulnerabile collegato sull'altro lato.

Questa azione protegge il circuito elettronico da tali sovratensioni accidentali e picchi transitori.

E poiché la reazione di cui sopra è improvvisa, i MOV sono caratterizzati come dispositivi non lineari, il che implica che questi non varieranno le loro caratteristiche gradualmente ma improvvisamente quando i parametri specificati vengono superati.

La migliore caratteristica di un MOV è la sua capacità di assorbire correnti elevate contenuto accompagnato dal picco di tensione. A seconda delle specifiche MOV, la capacità di assorbimento di corrente di un MOV potrebbe essere compresa tra 1 amp e 2500 amp

Forma d'onda caratteristica corrente-tensione di un tipico MOV di ossido di zinco

Tuttavia la durata della funzionalità di gestione corrente di un MOV può essere limitata a pochi microsecondi, il che significa che l'attivazione di un MOV in tali situazioni difficili non può essere superiore a pochi microsecondi, altrimenti potrebbe bruciare il dispositivo e danneggiarlo in modo permanente .

Pertanto si consiglia di utilizzare un fusibile in serie alla linea di rete unitamente al MOV allegato per garantire la sicurezza sia al circuito elettronico che anche al MOV in caso di condizioni estreme catastrofiche.

CARATTERISTICHE ELETTRICHE

Tipicamente la caratteristica V / I di un varistore ZnO (MOV) può essere compresa con la seguente spiegazione:

La relazione tra tensione e corrente di un varistore può essere approssimativamente stimata con la seguente formula

V = C x I^b
dove:
V = tensione
C = Tensione varistore a 1 A
I = corrente di lavoro effettiva
β = Tangente della curva dell'angolo che devia dall'orizzontale

Esempio pratico

Quando:
C = 230 V a 1 A
β = 0,035 (ZnO)
I = 10-3 A o 102 A
V = C x Iβ
in modo che per corrente di 10^-3A: V = 230 x (10^-3)^0.035= 180 V e
per una corrente di 10^DueA: V = 230 x (10^Due)^0.035= 270 V

Fonte: https://www.vishay.com/docs/29079/varintro.pdf

Come selezionare un file MOV

La selezione di un MOV per un'applicazione desiderata è in realtà facile.

Determinare prima la tensione operativa di sicurezza di picco massima del circuito elettronico che necessita di protezione, quindi applicare un MOV specificato per condurre vicino a questo limite di tensione.

Ad esempio, supponiamo che sia un dispositivo SMPS con una capacità massima di 285 V RMS dall'ingresso di rete, implica che l'unità sarebbe in grado di gestire un picco di sovratensione di rete non superiore a 285 / 0,707 = 403 V

Il valore di 403V ci fornisce la capacità massima di gestione della rete di picco del circuito SMPS che deve essere evitata in qualsiasi circostanza e quindi un MOV classificato con una tensione di serraggio di circa 400V potrebbe essere applicato in sicurezza a questo SMPS.

L'attuale valore nominale del MOV potrebbe essere il doppio di quello dell'SMPS, il che significa che se il wattaggio dell'SMPS è valutato a 24 watt sul secondario, il primario potrebbe essere calcolato come 24/285 = 0,084 ampere, quindi la corrente MOV potrebbe essere ovunque sopra 0,084 x 2 = 0,168 ampere o 200 mA.

Tuttavia un MOV da 200mA potrebbe essere difficile da ottenere, quindi un dispositivo standard da 1 ampere potrebbe essere utilizzato per servire allo scopo con la massima efficienza.

Nel prossimo articolo discuteremo ulteriormente di come selezionare i MOV e impareremo lo stesso in dettaglio attraverso grafici e tabelle.