LAMATE – Laboratório de Materiais ElétricosLAMATE – Laboratório de Materiais ElétricosEEL7051 – Materiais ElétricosEEL7051 – Materiais Elétricos

Juliana Campos de MacêdoJuliana Campos de MacêdoRobson CarneiroRobson Carneiro

Turma 543Turma 543

VaristoresVaristores

Florianópolis, Julho de 2006Florianópolis, Julho de 2006

VARISTORES são dispositivos eletrônicos de cerâmica, cuja função VARISTORES são dispositivos eletrônicos de cerâmica, cuja função principal baseia-se na detecção e eliminação de picos de tensão principal baseia-se na detecção e eliminação de picos de tensão

nos mais diversos circuitos, servindo como caminho de baixa nos mais diversos circuitos, servindo como caminho de baixa resistência, de modo a absorver o surto de energia e descarregar resistência, de modo a absorver o surto de energia e descarregar

os picos de tensão, protegendo circuitos sensíveis.os picos de tensão, protegendo circuitos sensíveis.

DEFINIÇÃO E PRINCIPAL FUNÇÃODEFINIÇÃO E PRINCIPAL FUNÇÃO

Os VARISTORES não possuem comportamento de resistores Os VARISTORES não possuem comportamento de resistores ôhmicos, cuja curva VxI é linear e a relação entre estas grandezas ôhmicos, cuja curva VxI é linear e a relação entre estas grandezas

é sempre constante e igual à resistência do material.é sempre constante e igual à resistência do material.A Lei de Ohm é modificada pelo fato que a corrente não varia A Lei de Ohm é modificada pelo fato que a corrente não varia

linearmente com o potencial aplicado, da seguinte forma:linearmente com o potencial aplicado, da seguinte forma:

CURVA CARACTERÍSTICACURVA CARACTERÍSTICA

CVI

onde onde CC é uma constante chamada de resistência não-ôhmica e é uma constante chamada de resistência não-ôhmica e é chamada de é chamada de coeficiente de não linearidade.coeficiente de não linearidade.

CURVA VxI NÃO LINEARCURVA VxI NÃO LINEAR

19571957 – Primeira publicação sobre sistemas com propriedades não- – Primeira publicação sobre sistemas com propriedades não-ôhmicas.ôhmicas.

19611961 – Primeira demonstração da utilização destes sistemas – Primeira demonstração da utilização destes sistemas como Varistores.como Varistores.

19681968 – Surgimento do Varistor de Óxido de Zinco (ZnO). – Surgimento do Varistor de Óxido de Zinco (ZnO).

AtualmenteAtualmente – Pesquisas sobre Varistores de – Pesquisas sobre Varistores de dióxido de estanho dióxido de estanho (SnO(SnO22) e dióxido de titânio (TiO) e dióxido de titânio (TiO22), que, futuramente, poderiam ), que, futuramente, poderiam

substituir os componentes a base de ZnO.substituir os componentes a base de ZnO.

HISTÓRICO

A figura ilustra o mecanismo de condução do elemento varistor. A figura ilustra o mecanismo de condução do elemento varistor. Os grãos de óxido de zinco são bons condutores, contra as Os grãos de óxido de zinco são bons condutores, contra as

impurezas entre os grãos impurezas entre os grãos de óxido, de alta resistência. Somente de óxido, de alta resistência. Somente onde os grãos de óxido de zinco se tocam, se formam os onde os grãos de óxido de zinco se tocam, se formam os

microvaristores.microvaristores.O comportamento elétrico do varistor se obtém dos circuitos série O comportamento elétrico do varistor se obtém dos circuitos série

e paralelo dos microvaristores. e paralelo dos microvaristores.

PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO

Para garantir as Para garantir as propriedades dos varistores, propriedades dos varistores,

deve-se observar o deve-se observar o comportamento da comportamento da

microestrutura do material, microestrutura do material, além do cuidadoso processo além do cuidadoso processo de fabricação e sinterização de fabricação e sinterização

do ZnO.do ZnO.

PROCESSO DE FABRICAÇÃO

FORMA CONSTRUTIVA

Os terminais de cobre estanhado são afixados sobre eletrodos Os terminais de cobre estanhado são afixados sobre eletrodos que fazem o contato com a pastilha de óxido de zinco sinterizado.que fazem o contato com a pastilha de óxido de zinco sinterizado.Para isolação e proteção contra influências mecânicas e químicas, Para isolação e proteção contra influências mecânicas e químicas,

se cobre o componente com uma camada de epóxi.se cobre o componente com uma camada de epóxi.

ALGUNS EXEMPLOS DE VARISTORES COMERCIAIS

• • Telecomunicações: centrais telefônicas privadas, aparelhos Telecomunicações: centrais telefônicas privadas, aparelhos telefônicos;telefônicos;

  • • Informática: fontes de alimentação, proteção de circuitos Informática: fontes de alimentação, proteção de circuitos

integrados (prevenção de erros em circuitos digitais);integrados (prevenção de erros em circuitos digitais);  

• • Eletrodomésticos: televisores, aparelhos de som, ferramentas Eletrodomésticos: televisores, aparelhos de som, ferramentas elétricas;elétricas;

  • • Energia: transformadores, enrolamento de motores e geradores, Energia: transformadores, enrolamento de motores e geradores,

pára-raios;pára-raios;  

• • Alarmes, sistemas No-Break, estabilizadores de tensão.Alarmes, sistemas No-Break, estabilizadores de tensão.

APLICAÇÕES

http://www.tecwaybr.com  

http://www.liec.ufscar.br  

http://www.eletrica.ufpr.br

FONTES CONSULTADAS: