Circuitos Práticos - Saber Eletrônica

Componentes
invólucro é preenchido com gás, a tensão
disruptiva é função de sua pressão.
Se o centelhador é do tipo aberto (ar),
a tensão disruptiva pode variar com a
umidade e com grau de poluentes no
local de instalação.
Os centelhadores a gás consistem de
um tubo contendo gás inerte, o qual sob
condições normais de operação apresenta
características de um circuito aberto.
Contudo, na ocorrência de um transiente,
o gás se ioniza permitindo a passagem
de corrente. O gás permanece ionizado
até que a corrente caia a um valor denominado
“holding current”, especificado
para cada tipo de centelhador. A figura 13
mostra a curva característica de operação
do centlhador.
Devido à sua característica de operação,
os centelhadores são extensivamente
usados nas redes telefônicas para
proteção contra descargas atmosféricas.
Eles não necessitam de manutenções e
possuem um tempo de vida útil em torno
de 30 anos. Se comparados a outros
dispositivos, os centelhadores são um
tanto insensíveis, já que são necessários
aproximadamente 700 V para provocar
a ionização do gás interno do tubo. Estes
36 I SABER ELETRÔNICA 459 I 2012
dispositivos podem manejar correntes
transientes bastante elevadas (até 60 kA)
devido às características de descarga em
meio aquoso.
Quando atuam, provocam no sistema
oscilações de alta frequência. Além disso,
a sua atuação é seguida muitas vezes da
condução da corrente de carga à terra,
denominada corrente subsequente, provocando
um curto-circuito monopolar
que deve ser extinto por uma proteção de
retaguarda. Uma das vantagens dos centelhadores
a gás é sua baixa capacitância,
o que não interfere no funcionamento dos
equipamentos quando são atravessados
por correntes de alta frequência.
Diodos supressores
de transietes
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
F8. Microestrutura de
um varistor.
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.
Circuito Paralelo Direto:
Centelhador Varistor
A figura 15 apresenta o comportamento
da resposta de um circuito em
paralelo direto quando este limita uma
F9. Curvas para varistores
de Zn0 e de SiC.
F10. Identificação de
um varistor EPCOS.