Un varistor es un componente electrónico diseñado para proteger circuitos eléctricos de sobretensiones o transitorios excesivos. Se trata de un resistor no lineal cuya resistencia eléctrica varía significativamente con los cambios de tensión. Los varistores se utilizan comúnmente para proteger dispositivos y equipos electrónicos sensibles, desviando el exceso de tensión.
Los varistores se utilizan frecuentemente en paralelo con los dispositivos o circuitos que están diseñados para proteger. Cuando se produce un pico de tensión, el varistor la fija a un nivel seguro, impidiendo que alcance los componentes protegidos. El varistor recupera su estado de alta resistencia una vez superada la sobretensión.
¿Qué es un Varistor?
Un varistor es un resistor dependiente de voltaje (VDR). La resistencia de un varistor es variable y depende del voltaje aplicado. La palabra se compone de partes de las palabras “resistor variable”. Su resistencia disminuye al aumentar el voltaje. En caso de aumentos excesivos de voltaje, su resistencia disminuye drásticamente. Este comportamiento los hace adecuados para proteger circuitos durante sobretensiones. Las causas de una sobretensión pueden incluir rayos y descargas electrostáticas. El tipo más común de VDR es el varistor de óxido metálico o MOV.
Definición
Los varistores son semiconductores no lineales de dos elementos cuya resistencia disminuye al aumentar el voltaje. Los resistores dependientes de voltaje se utilizan a menudo como supresores de sobretensiones en circuitos sensibles.
Símbolo del varistor
El siguiente símbolo se utiliza para representar un varistor. Se representa como una resistor variable que depende del voltaje, U.
Encapsulados
A continuación se muestran algunos ejemplos de diferentes encapsulados de varistores. Los encapsulados de bloque se utilizan para potencias nominales más altas.
 Disco |  Bloque |  Terminal radial |  Terminal axial |
¿Para qué sirve un varistor?
La característica no lineal del varistor lo hace ideal como protector contra sobretensiones. Las fuentes de transitorios de alta tensión pueden incluir rayos, descargas electrostáticas (ESD) o descargas inductivas de motores o transformadores. Por lo tanto, los varistores se utilizan a menudo en regletas de protección contra sobretensiones. Tipos especiales con baja capacitancia protegen las líneas de comunicación. Estos VDR son útiles para una amplia variedad de aplicaciones, entre ellas:
- Protección de líneas telefónicas y otras líneas de comunicación
- Supresión de transitorios en equipos de radiocomunicación
- Regletas de enchufes con protección contra sobretensiones
- Protectores de sobretensiones para sistemas de televisión por cable
- Protección de la fuente de alimentación
- Protección de microprocesadores
- Protección de equipos electrónicos
- Protección de bajo voltaje en placas de circuito impreso
- Supresor de sobretensiones transitorias (TVSS)
- Protección de equipos electrónicos para automóviles
- Protección industrial de CA de alta energía
Tipos de varistores
Los tipos más importantes son:
- Varistor de óxido metálico: Como se describió anteriormente, el MOV es un supresor transitorio no lineal compuesto de óxido de zinc (ZnO).
- Composición: Los MOV están compuestos por un material semiconductor cerámico, típicamente óxido de zinc mezclado con pequeñas cantidades de otros óxidos metálicos.
- Funcionamiento: La resistencia del MOV disminuye a medida que aumenta la tensión a través de él. Mantiene la tensión a un nivel seguro mediante la conducción del exceso de corriente.
- Aplicaciones: Protección contra sobretensiones en líneas eléctricas, descargadores de sobretensiones en sistemas de distribución eléctrica y supresión de transitorios de tensión en circuitos electrónicos.
- Varistor de carburo de silicio: Hubo un tiempo en que este era el tipo más común antes de que el MOV llegara al mercado. Estos componentes utilizan carburo de silicio (SiC). Se han utilizado intensivamente en aplicaciones de alta potencia y alto voltaje. La desventaja de estos dispositivos es que consumen una corriente de reserva significativa. Por lo tanto, se requiere un espacio en serie para limitar el consumo de energía en espera.
- Composición: Los varistores de SiC utilizan carburo de silicio como material semiconductor.
- Funcionamiento: Al igual que los MOV, los varistores de SiC presentan una relación tensión-corriente no lineal, lo que les permite conducir cuando las sobretensiones superan un umbral determinado.
- Aplicaciones: Supresión de sobretensiones en sistemas de alta tensión, como líneas de transmisión eléctrica y subestaciones.
Principio de Funcionamiento
El principio de funcionamiento del varistor se basa en su característica no lineal de tensión-corriente. Cuando la tensión a través de un varistor supera su umbral especificado, su resistencia disminuye significativamente, lo que le permite conducir la corriente y desviar el exceso de tensión del circuito protegido. Este efecto se logra gracias a las propiedades semiconductoras del material del varistor.
- Funcionamiento normal: En condiciones normales de funcionamiento, la tensión permanece por debajo del umbral del varistor y este se comporta como un componente de alta resistencia, aislando eficazmente el circuito de los picos de tensión.
- Condiciones de sobretensión: Cuando se produce una sobretensión o transitorio que supera la tensión de fijación del varistor, este experimenta una rápida transición de un estado de alta resistencia a uno de baja resistencia.
- Conducción: El varistor cortocircuita eficazmente el exceso de tensión en sus terminales, permitiendo que fluya a través de él una sobrecorriente significativa.
¿Cómo Protege un Varistor los Circuitos?
Cuando se produce una sobretensión, el varistor conduce el exceso de corriente y la desvía a tierra. Esto se logra mediante la característica de resistencia no lineal del varistor, que hace que su resistencia disminuya a medida que aumenta el voltaje a través de él. Esto permite que el varistor absorba el exceso de energía y proteja el circuito electrónico contra daños.
Los varistores están diseñados para ser autoprotectores, lo que significa que fallarán de manera segura si el aumento de voltaje es demasiado alto. Esto se debe a que la resistencia del varistor caerá a un nivel muy bajo, lo que provocará que consuma una gran corriente y queme un fusible o se rompa. Esto protege el circuito electrónico de sobretensiones de alto voltaje, evitando daños o fallas.
Beneficios de Usar un Varistor en Protección de Circuitos
El uso de varistores en circuitos electrónicos proporciona varios beneficios. En primer lugar, son rentables y fáciles de implementar, ya que están disponibles en una variedad de tamaños y formas para adaptarse a diferentes aplicaciones. En segundo lugar, brindan una protección confiable contra picos de voltaje, evitando daños a los circuitos y equipos electrónicos.
En tercer lugar, los varistores pueden reducir el tiempo de inactividad y los costos de reparación al proteger los equipos de los daños causados por sobretensiones. Finalmente, los varistores pueden mejorar la confiabilidad general y el rendimiento de los dispositivos y equipos electrónicos, asegurando que funcionen según lo previsto y sin interrupciones.
Limitaciones de los Varistores
A pesar de sus ventajas, los varistores tienen ciertas limitaciones. Por ejemplo, no son adecuados para circuitos con tensiones continuamente altas, ya que la disipación de calor del varistor podría provocar fallos. Además, un varistor no puede limitar la corriente que fluye a través del circuito, lo que podría suponer un problema en determinadas aplicaciones.
¿Cómo Medir un Varistor?
El método más común para probar un varistor es la medición de resistencia o voltaje. En este tipo de prueba, el varistor se coloca en un circuito y se mide la resistencia o voltaje a través de él. Esto se puede hacer usando un multímetro digital. Los resultados de la prueba se pueden utilizar para ayudar a determinar las características del varistor, como su tensión de sujeción y su corriente nominal.
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