Aloha perreante electrónico! Si alguna vez has recibido alguna recomendación para cambiar la iluminación led de casa, puede que buscando en internet hayas encontrado la palabra varistor.

Aunque no se utiliza siempre en el mundo del led, si que se utiliza en muchos equipos para ser protegidos.

¿Protegidos de qué? ¿Es este el segundo capítulo de los TVS? Pues sí, 5 años después hablo de protecciones…

Varistores protegiendo circuitos, lo típico

Y es que los varistores sirven para proteger nuestro circuito tal cómo vimos con los TVS, de hecho el funcionamiento es muy similar pero su naturaleza muy distinta.

Los varistores son resistencias que tienen un valor variable. Similar a un potenciómetro, pero aquí el valor de la resistencia en cada momento no lo decidimos nosotros sino que viene dado según el voltaje aplicado entre los dos extremos de la resistencia. Es por esto que se les llama VDR del inglés Voltage Dependent Resistor.

Es por este juego que el símbolo del varistor es el siguiente:

Por si acaso lo ves en algún esquema electrónico….

En serio: Siempre en paralelo, nunca en serie

Si nos remontamos al funcionamiento del TVS, este se ponía en paralelo con el circuito. En el caso del VDR o varistor pasa exactamente lo mismo. Puedes ver la imagen del circuito aquí.

Como ves, la disposición es en paralelo al circuito. Esto es porque en funcionamiento normal la resistencia del varistor es muy muy alta, de manera que la corriente no quiere pasar por ahí y decide circular por nuestro circuito que vamos a proteger.

Pero al subir la tensión, hay un límite de tensión en el que nuestro varistor empieza a bajar su resistencia. Ante esta bajada, la corriente se da cuenta que el camino más sencillo es el del varistor ya que tiene una menor resistencia comparado con el circuito, así que va por ahí.

Así, la corriente alta y el voltaje alto pasan directamente del + al – sin circular a través de nuestro circuito. Es así cómo lo protegemos.

La razón de poner el varistor en paralelo a nuestro circuito parece clara, pero aun así lo recalco: Si el varistor se pusiese en serie con nuestro circuito, es decir, del + de la fuente al varistor, del varistor al circuito y del circuito al – de la fuente, tendríamos problemas…

Y es que el varistor tendría una resistencia muy alta cuando todo fuese bien por lo que perderíamos mucha corriente ahí y deberíamos sobredimensionar la fuente de alimentación. Y ante voltajes altos la resistencia bajaría tanto que dañaría a todo nuestro circuito.

Por lo que la única manera de posicionar el varistor en nuestro circuito es en paralelo a éste.

Roturas y explosiones de varistores

Después de una subida de voltaje, el varistor volverá a tener una resistencia alta. Después de actuar unas pocas veces el varistor se dañará. Y es aquí dónde reside la mayor diferencia con el TVS. El varistor puede quedar inutilizado después de actuar.

Si se tratara de un circuito del cuál no estamos 24 horas pendientes y un día el varistor se rompiera y no nos diésemos cuenta, podrían darse dos situaciones:

• El varistor se ha agrietado y une los dos puntos (Como un hilo), de manera que encontramos un cortocircuito.
• El varistor se ha quemado y es como si ya no estuviera ahí porque el circuito está abierto, por lo que queda una resistencia muy alta (la del aire) y podemos llegar a pensar que está funcionando con normalidad. Pero ante un nuevo incremento de tensión… Nuestro circuito sufrirá.

Esto nos presenta un problema, sobretodo en el segundo caso: ¿Cuándo hay que cambiar un varistor?

Para evitar pensar que nuestro circuito está protegido pero no lo está, al varistor siempre le acompaña un fusible.

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El fusible, ese fiel escudero del varistor

Ya vimos que los fusibles son filamentos muy finos que se rompen cuando una corriente es muy alta, protegiendo así a nuestro circuito. Nuestro problema con el varistor es que podemos desconocer que el varistor se ha quemado y está en abierto en el circuito. Por lo que no está protegiendo pero nosotros no notamos nada distinto en el funcionamiento del circuito.

Ante esto, es necesaria la conexión de un fusible en serie con el circuito y, por lo tanto, en paralelo con el varistor. Puedes ver la imagen aquí.

De esta manera, ante un aumento del voltaje, el varistor desviará ese voltaje para no romper nada del circuito. Con este aumento de voltaje, el varistor hará crecer la corriente en ese nuevo circuito (Ya que en el fondo está haciendo un cortocircuito) por lo que el fusible romperá. Protegiendo así el circuito. Por eso es importante que se encuentre en serie con el circuito pero justo ANTES del varistor.

Si estuviese después del varistor nunca llegaría a proteger el circuito hasta que el varistor se quedara en abierto y un nuevo aumento viniera. Pero el problema sería que el varistor estaría roto (En abierto) y la corriente no subiría, por lo que no estaríamos protegidos frente a un pico de voltaje, pero sí ante uno de corriente. Aunque esta opción que te cuento se utiliza en algún que otro circuito…

También hay casos en los que el fusible se pone en serie con el varistor, como en este caso, abajo.

Lo que sucede en este caso es que el varistor actuará y luego el fusible romperá debido a ese aumento de corriente. Tendremos un circuito abierto ahí por lo que la corriente ya no pasará por ahí si hay otro aumento de voltaje. Por lo que nuestro circuito quedará desprotegido…

AC/DC, a estos les da igual

Seguro que estás pensando: Me quedo con un TVS,¿no? Pues el varistor tiene una ventaja, se puede utilizar tanto en AC (Alterna) como en DC (Continua).

Esto se debe a que es una resistencia y le da lo mismo ser alimentado por un extremo que por otro (Cosa que no pasa con los diodos… Pobre TVS…) por lo que acepta voltajes positivos y negativos. Y esto es lo que nos ofrece el AC, valores positivos y negativos en una onda senoidal.

A la hora de elegir un varistor tendremos que tener en cuenta cuál es el máximo voltaje que puede aguantar (Es lo que esperamos, así que es un poco subjetivo y puede que si no acertamos el varistor se rompa a la primera).

También la tensión de sujeción, que es el valor a partir del cuál ya la resistencia baja un valor considerable. También tendremos en cuenta la corriente máxima que puede soportar el varistor sin romperse y la energía máxima que puede disipar sin romperse.

Relevante también, al igual que en los TVS, el tiempo de respuesta para actuar (valores que pueden rondar los 100ns) y la corriente en espera, que no es más que la corriente que pasa por el varistor cuando trabajamos en un voltaje inferior al de sujeción. Es decir, la corriente que pasa cuando estamos con una resistencia que aún es muy grande y deja pasar lo mínimo.

Baby ya yo me enteré, que 5 años lleva usted

Y hasta aquí el post de hoy. Un post que escribo 5 años después de empezar esta andadura en la red (Pero 5 años clavados eh). Dónde he conocido gente y he aprendido mucho. Dónde muchos se han preocupado por mis posts y me han escrito o me han pedido que escribiera algún post en sus blogs.

Gracias por aguantar a este rufián que vino a la red a pasar buenos ratos electrónicos.

Pásenlo bien y pónganse bien el parche que seguimos viento en popa a toda vela, hasta donde las olas y el viento nos lleven.

¡Al abordaje!