Qu'est-ce qu'une varistance à oxyde métallique ?
Le terme « varistance » est une forme abrégée de résistance variable. Par conséquent, les valeurs des résistances seront susceptibles de changer en fonction des conditions externes.
Les varistances à oxyde métallique sont des résistances dépendantes de la tension dont la résistance diminue avec l'augmentation de la tension à leurs bornes. La varistance est formée de deux mots : variable et résistance. Cependant, ces types de résistances variables ne peuvent pas être modifiés manuellement. Les varistances changent automatiquement leurs résistances avec une augmentation des tensions.
Construction de varistances à oxyde métallique
Les varistances sont constituées de deux électrodes métalliques et de composés d'oxydes métalliques sous forme de poudre tels que l'oxyde de zinc ou l'oxyde de cobalt, etc. Les grains d'oxyde métallique agissent comme des jonctions PN de matériaux semi-conducteurs entre eux. Lorsqu'une tension est appliquée entre les électrodes, les varistances commencent à conduire le courant et la conduction s'arrête dès que la tension externe est supprimée des électrodes.
Principe de fonctionnement des varistances à oxyde métallique
Lorsque les tensions électriques augmentent ou que la puissance électrique d’un réseau change instantanément dans un circuit électrique, ces perturbations sont appelées transitoires. L'amplitude de la tension grimpe à plusieurs milliers de volts dans un court intervalle et peut gravement endommager un circuit électrique. Les transitoires du signal AC sont illustrés ci-dessous :
Les varistances diminuent leur résistance dès que la tension augmente et agissent donc pour fournir un chemin de résistance minimum alternatif pour le pic de tension. La seule limitation dans le cas des MOV est qu’ils conviennent aux transitoires à court intervalle. Ils ne sont pas conçus pour des transitoires de longue durée et dégradent leurs caractéristiques lorsqu’ils sont exposés à des transitoires répétés ou de longue durée.
Courbe de résistance statique de la varistance
Les varistances à oxyde métallique présentent une relation inverse avec la tension appliquée. La résistance diminue à mesure que la tension augmente. Lorsque la tension atteint la valeur maximale, la résistance atteint la valeur minimale.
Courbe des caractéristiques de la varistance VI
Les résistances linéaires suivent un motif en ligne droite, mais les varistances ne présentent pas de comportement linéaire car leur résistance diminue avec l'augmentation de la tension.
Les courbes caractéristiques montrent le comportement bidirectionnel des varistances et la courbe ressemble aux caractéristiques de deux diodes Zener connectées dos à dos. Lorsque les varistances arrêtent la conduction, la courbe passe à une tendance linéaire à l'état désactivé. Lors de la conduction, la courbe présente un comportement non linéaire.
Capacité de la varistance et tensions de serrage
Les deux électrodes ainsi que le milieu intermédiaire en oxyde métallique de la varistance ressemblent à un condensateur. Le milieu devient diélectrique et les varistances agissent comme des condensateurs dans leurs modes de non-conduction.
Les MOV entrent en mode de conduction au-dessus des valeurs de tension de serrage et ne conduisent pas en dessous des tensions de serrage. La tension de serrage peut être définie comme le niveau de tension continue qui permettrait un flux de courant de 1 mA à travers le corps de la varistance. Ce niveau de tension de serrage détermine le mode de conduction des varistances.
En tension continue, l'effet de capacité n'a pas beaucoup d'effet et reste dans des limites inférieures au niveau de tension de serrage. Mais dans les cas de tension alternative, phénomène de courant de fuite. La réactance de fuite diminue avec l'augmentation de la fréquence et est exprimée comme dans le cas du condensateur ci-dessous :
Applications des varistances
Les varistances peuvent être utilisées dans tout circuit électrique exposé à des pointes de tension. Il est ajouté en parallèle avec le circuit électrique à protéger. Vous trouverez ci-dessous quelques-unes des principales applications des varistances :
Conclusion
Les varistances protègent les équipements électriques des pics de surtension. Ils protègent les réseaux électriques délicats des transitoires, tout comme les disjoncteurs et les fusibles protégeant des surintensités. Ils sont disponibles dans une gamme de modèles de 10 à 1 000 volts, à la fois pour les alimentations CA et CC.