¿Cómo puedo comparar un diodo TVS con un varistor?

Question

Para un elemento de protección de línea de 120Vac, comparando este diodo TVS:

Con este varistor:

Las diferencias inmediatas que veo son:

• El varistor es marginalmente más barato
• El varistor especifica un voltaje de trabajo máximo mucho, mucho más pequeño que su voltaje de picado. Parece no haber un voltaje de trabajo máximo en el diodo, solo el voltaje de ruptura.
• El diodo está bien especificado e incluye muchos gráficos de sus características I/V. El varistor solo tiene un gráfico, del voltaje de picado contra la corriente de sobrecarga.

En una aplicación simple de un elemento de protección de línea AC en paralelo, ¿por qué elegiría un varistor sobre un diodo TVS bidireccional?

Answer 1

Los varistores son semiconductores "cocidos", cuyas propiedades no son controlables de forma precisa. Piensa en ellos como una malla de miles de millones de uniones Schottky. Su gran ventaja es que pueden cortocircuitar un pico y convertirlo suavemente en calor debido a la alta masa de la malla real.

Además, a medida que el varistor se calienta, se vuelve más conductor y esto se puede utilizar para fundir un fusible en caso de que la sobretensión no sea transitoria, sino constante. Cuando la sobretensión desaparece, el usuario reemplaza el fusible y el dispositivo se puede utilizar nuevamente.

No puedes hacer esto con un TVS, ya que se fundiría antes de que un fusible pudiera reaccionar. Tendrías que limitar la corriente a través de él de alguna manera. Por lo general, esto significa que estás utilizando un TVS solo en líneas de señal donde la corriente está limitada por el circuito existente en sí.

Answer 2

La diferencia más obvia es la potencia continua Pmax para disipación de calor.

MOV de 5 vatios vs TVS de 0,25 vatios

La potencia vs la señal vs la ubicación afecta las perturbaciones y las soluciones disponibles. Esto no será un tutorial.

La corriente pico de MOV es mejor para las subidas de línea de CA altas en ubicaciones con líneas desequilibradas, así que 100A media onda a 60Hz

Considere dónde una fase podría tener una falla o un cortocircuito resultando en que la otra fase pueda tener una sobre-tensión de medio ciclo de una distribución delta-Y o un transformador trifásico. En este caso debería fundirse un fusible incorporado. Esto es importante en áreas con altas incidencias de fallas.

TVS es mejor para las subidas de rayos con impulsos de 20us, así que 1500A. Pero no 10kA. Las tensiones pico pueden reducirse con un filtro de línea o un choke CM o un filtro PI CLC y luego el umbral de TVS puede ser menor hacia un típico 20% sobre la tensión de aplicación.

TVS puede no ser adecuado para la red de CA debido a duraciones de sobre-tensión de medio ciclo o más pero es excelente para transitorios estrechos como 20us o líneas de señal debido a una resistencia diferencial más baja y un tiempo de respuesta más rápido.

Lo mejor es leer las Notas de Aplicación de cada proveedor.

Las diferencias regionales son importantes para la protección de la unidad vs la calidad de la red en sus elecciones.

Un buen filtro de línea es el mejor comienzo (todos los SMPS con toma de tierra tienen algún tipo de filtro de línea)

Otro caso es la condición de señales externas vs líneas de corriente donde la distribución aérea está más expuesta a impulsos de rayos de impactos cercanos. A diferencia de nuestras áreas residenciales donde todos los cables de telefonía, CATV y corriente están enterrados con coaxiales XLPE blindados para la corriente.