Quelles sont les applications courantes du MOV? (Varistance à oxyde métallique)

Le propriétaire d'une machine à laver cassée m'a récemment demandé d'examiner un circuit imprimé endommagé qu'il avait trouvé à l'intérieur. En utilisant le schéma, j'ai pu déterminer que la zone carbonisée contenait autrefois un appareil étiqueté MOV. J'ai trouvé plusieurs de ces appareils sur la carte et je pense maintenant qu'il s'agissait de varistances à oxyde métallique, qui peuvent être utilisées pour la protection contre les surtensions.

Étant donné que cette carte semblait être une alimentation basse (transformateur, redresseur, transistor, etc.) et contenait également un fusible de 0,5 A grillé, quelle était la fonction la plus probable du MOV grillé?

En général, à quoi servent les MOV dans les conceptions de PCB? Des exemples de circuits réels seraient formidables.

Une varistance après le fusible garantit que lorsque la tension franchit une certaine valeur, le fusible saute et le flux de courant s'arrête. En règle générale, les fusibles sont conçus pour une limitation de courant et non une limitation de tension (comme dans votre exemple). Il est possible que la différence de tension à travers le fusible soit telle qu'elle ne crée pas plus que le courant nominal à travers le fusible, mais qu'elle soit quand même telle qu'elle pourrait causer des dommages au circuit (ou est tout simplement indésirable). Dans ce cas, la varistance est utilisée pour augmenter le courant à travers le fusible, le faisant sauter et arrêter le courant. Lorsque la tension franchit la limite supérieure, la résistance de la varistance est réduite, augmentant le courant à travers le fusible comme dans ce circuit:

De nombreux circuits PCB contiennent des inductances et des condensateurs qui créeront des états transitoires et des surtensions (pointes de commutation). Trop de ce type d'occurrence endommagera l'appareil, donc des varistances sont utilisées pour la protection.

Dans le cas de votre carte de circuit imprimé, il semble que votre MOV ait décidé de passer à basse impédance, ce qui signifie que sa résistance interne est proche de zéro et a provoqué un fort courant, la surchauffant et la faisant exploser. La surtension actuelle provoquée par le MOV faisant cela a probablement fait sauter votre fusible. Cela a été causé soit par une forte surtension que le MOV a tenté de shunter à la terre, soit le MOV était défectueux (que ce soit lors de la fabrication ou d'une utilisation excessive).

Lorsqu'ils sont utilisés pour la protection des circuits, les MOV sont utilisés pour shunter l'énergie excédentaire à la terre. D'autres appareils qui font cela sont des tubes à décharge et des diodes TVS. Chacun a sa propre méthode de décharge d'énergie, qui est généralement un compromis entre la précision du seuil de tension (Vtrip) avant de décharger l'énergie à la terre et la quantité d'énergie que l'appareil peut décharger avant d'exploser.

Vous pouvez voir des combinaisons de tubes, MOV et TVS sur les circuits d'entrée pour les protéger des surtensions, que ce soit une surtension du secteur ou un effet induit par la foudre. Une règle de base pour ces circuits est le vidage différé, où les blocs de circuits tentent alternativement de retarder ou de retarder la surtension (via des dispositifs en ligne tels que des transformateurs, des résistances, etc.), puis de la déverser à la terre via un tube à décharge de gaz, MOV ou TVS et en répétant ces étapes jusqu'à ce que les circuits sensibles derrière les étages de protection soient raisonnablement sûrs. Il s'agit d'essayer de gérer et de gérer l'excès d'énergie pendant que le circuit de protection essaie de le rejeter.

Les MOV peuvent devenir «anciens» en raison de l'exposition à des surtensions répétées et échouer ou ne plus fonctionner correctement. Pensez-y comme si le MOV avait un compteur à l'intérieur de lui pour combien de joules il peut se vider à travers lui-même avant qu'il ne soit terminé. Je me souviens de mes années d'avionique que les MOV étaient évités en raison de leur durée de vie indéterminée et du manque de méthodes de test pour voir s'il était toujours fonctionnel.

La varistance est utilisée pour supprimer les transitoires tels que les surtensions, les pointes de commutation et les événements ESD - généralement, ils se trouvent sur les lignes électriques. Les varistances absorbent de l'énergie à chaque fois qu'elles suppriment une surtension, ce qui réduit légèrement leur capacité de tenue en tension - trop de cela, et la varistance s'allume tout le temps, conduisant à un court-circuit efficace sur toute la ligne, plus de varistance et un fusible grillé. Mieux que de sacrifier des composants plus coûteux en aval, cependant!