Mecatrônica Atual

quando são atravessados por correntes de
alta frequência.
Diodos Supressores
de Transientes
Para atender às exigências dos avanços
tecnológicos, foram desenvolvidos dispositivos
de silício para proteção que apresentam
rapidez de resposta e características de
comportamento bastante definidas. Um
desses dispositivos é o Diodo Zener. Ele é
um elemento de dupla camada que, quando
polarizado diretamente, funciona como um
diodo comum. Entretanto, quando polarizado
reversamente, este diodo apresenta um
“joelho”, ou seja, uma mudança repentina
em sua característica V x I. Isso ocorre em
um determinado valor de tensão conhecido
como “tensão zener”.
Daí, a tensão através do diodo se mantém
essencialmente constante para qualquer
aumento da corrente reversa até um limite
de dissipação. A figura 14 ilustra as características
direta e reversa de um diodo zener
projetado para atuar em 6 V. Esta figura
mostra que, para diodos com tensão zener
acima de 40 V, à medida que a corrente
através do dispositivo varia, a curva de
tensão torna-se mais resistiva. Assim, para
um bom desempenho, os diodos zener estão
restritos a baixas tensões.
Estes diodos não são capazes de dissipar
altas energias e necessitam de um resistor
em série para limitação da corrente. Além
disso, não possuem uma característica
simétrica, ou seja, se conectados de forma
errada não protegem o circuito.
Circuitos Combinados
Circuito Paralelo Direto:
Centelhador Varistor
A figura 15 apresenta o comportamento da
resposta de um circuito em paralelo direto quando
este limita uma onda de choque de tensão de
1 kV / 1 µs de amplitude 3 kV (queda de
um raio). A sobretensão alcança o valor Ud
(varistor) de 450 V e sem o varistor, o surto
se elevaria até 750 V. Com a ionização do
gás do centelhador, obtemos uma tensão
de 15 V.
O centelhador se encarrega, portanto, da
proteção. Os centelhadores a gás não devem
ser utilizados com um nível de proteção inferior
a 70 V por motivos baseados na física
F11. Varistor de proteção em
rede monfásica
F15. Comportamento de resposta de um circuito em paralelo direto
quando esta limita uma onda de choque de tensão.
Maio/Junho 2010 :: Mecatrônica Atual
energia
F13. Curva característica do centelhador. F14. Curva característica do diodo zener.
dos gases. Não se deve utilizar portanto,
um varistor para um circuito em paralelo
direto com um nível de proteção inferior
a 100 V, caso contrário não se alcançaria a
tensão de centelha do centelhador. O circuito
F12. Varistores de proteção em
rede trifásica
protegido possui uma tensão contínua de
225 V. O centelhador possui uma tensão
contínua de 225 V. O centelhador possui
V g = 350 V e V as = 750 V. O varistor é o
S07K175.
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