MOV

Un varistor de óxido metálico es un componente cerámico de dos terminales que protege los circuitos de sobretensiones transitorias. Contiene una masa sinterizada de granos de óxido de zinc unidos y prensados entre dos electrodos metálicos. El dispositivo exhibe una resistencia fuertemente no lineal, cayendo de millones de ohmios a voltaje normal a solo unos pocos ohmios cuando se expone a una sobretensión repentina. Esta ruta de baja impedancia desvía el exceso de corriente a tierra, limitando el pico de voltaje antes de que dañe los componentes electrónicos posteriores.

Los granos de óxido de zinc se asientan en los límites de grano donde ocurre el efecto semiconductor. Cada límite actúa como un diodo Schottky en serie con el siguiente, creando el voltaje de codo característico del varistor, típicamente entre 20 y 1000 voltios, dependiendo de la clasificación del componente. Cuando el voltaje a través del dispositivo excede este umbral incluso en una pequeña cantidad, la conducción aumenta bruscamente. El componente luego absorbe energía en forma de calor hasta que el transitorio pasa y el voltaje vuelve a la normalidad, momento en el que regresa a su estado de alta impedancia.

Los MOV se clasifican por su clase de voltaje (el voltaje RMS de CA al que operan) y su capacidad de absorción de energía, medida en julios. Las clasificaciones comunes incluyen líneas de 120V, 240V, 277V y 480V. Un MOV típico de 120V clasificado en 130 julios podría soportar una sobretensión de 6000V, pero solo una vez o repetidamente por ciclos limitados, dependiendo de la severidad de la sobretensión. Cada evento de sobretensión importante degrada ligeramente el componente a través del estrés térmico y eléctrico hasta que finalmente falla, típicamente como un cortocircuito o un circuito abierto.

Modos de falla y uso en campo

Los MOV fallan de dos maneras: cortocircuito catastrófico, que requiere un fusible o disyuntor separado para interrumpir la falla, o degradación gradual a un circuito abierto. En ninguno de los casos el MOV se aísla limpiamente. Por esta razón, los estándares modernos de protección contra sobretensiones a menudo combinan los MOV con otras tecnologías como tubos de descarga de gas o diodos de avalancha de silicio. Encontrará MOV en paneles de distribución de energía, unidades UPS, aparamenta industrial y fuentes de alimentación de equipos. Ofrecen bajo costo y tiempo de respuesta rápido, medido en nanosegundos.

El nombre refleja la composición y el comportamiento del material: metal (los electrodos), óxido (óxido de zinc) y varistor (una contracción de resistor variable). Los MOV siguen siendo el componente dominante de protección contra sobretensiones en aplicaciones de bajo y medio voltaje a pesar de su naturaleza consumible, porque responden más rápido y manejan corrientes más altas que muchas alternativas. Sin embargo, se degradan en servicio y deben ser reemplazados eventualmente. Para sistemas críticos, los programas de reemplazo o el monitoreo del aumento de la corriente de fuga se convierten en parte de la planificación del mantenimiento.