Varistance Composant Indispensable..
La varistance, souvent appelée MOV (Metal Oxide Varistor), est un composant électronique essentiel pour la protection contre les surtensions transitoires.
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| Varistance |
Sa capacité à limiter les pics de tension protège les circuits électriques sensibles.
Fonctionnement Structure physique et Caractéristiques
- Fonctionnement
La varistance est un dispositif à comportement non linéaire. Sa résistance varie en fonction de la tension appliquée :
- À faible tension : Résistance très élevée (quasi-isolant)
- À haute tension : Résistance chute drastiquement, permettant au courant de circuler et d'absorber l'excès d'énergie.
- Structure physique
La varistance est composée d'oxyde de zinc (ZnO) mélangé à d'autres oxydes métalliques (bismuth, cobalt, etc.), formant une matrice granulaire. Cette structure permet un effet de claquage contrôlé lorsque la tension dépasse un seuil déterminé.
- Caractéristiques principales
Tension nominale (V)
Tension à laquelle la varistance commence à conduire de manière significative.
Exemple : Une varistance pour un réseau de 230V AC a une tension nominale autour de 275V (RMS).
Énergie maximale (Emax)
- Capacité d'absorption des surtensions transitoires, exprimée en joules (J).
- Plus cette valeur est élevée, plus la varistance peut gérer de surtensions avant de s’endommager.
Temps de réponse
- Extrêmement rapide, généralement de l’ordre de quelques nanosecondes.
- Idéal pour bloquer les pics de tension transitoires.
Capacité (C)
La varistance présente une capacité parasite qui peut influencer les circuits sensibles.
Applications dans les alimentations
Protection contre les surtensions
Absorption des pics de tension transitoires causés par des éclairs, des commutations d’équipements ou des anomalies du réseau.
Placement dans le circuit
Connectée en parallèle avec la ligne secteur, directement à l'entrée de l'alimentation (après le fusible).
Identification sur les cartes électroniques
Sur les cartes électroniques, les varistances sont souvent identifiées par des lettres indices telles que RV (Resistance Varistor) ou simplement Z dans les schémas électriques.
Ces composants protègent les circuits contre les surtensions transitoires en agissant comme des résistances non linéaires : leur impédance chute brusquement lorsque la tension dépasse un certain seuil.
Exemple
Une varistance marquée RV1 ou Z indique qu'elle est la première varistance dans l'ordre des protections.
Les valeurs clés (tension nominale, énergie absorbable) sont souvent inscrites directement sur le composant pour une identification rapide lors des diagnostics ou des réparations.
Une varistance est souvent enveloppée pour assurer une protection mécanique et électrique. En cas de surtension excessive, une varistance peut exploser.
L’enveloppe réduit les risques de projection de fragments ou de matériau fondu, augmentant ainsi la sécurité des utilisateurs et des équipements environnants.
Symbole électronique
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| Symbole électronique Varistance |
Avantages et limitations
- Avantages
1. Faible coût : Économique pour les solutions de protection.
2. Temps de réponse rapide : Absorbe efficacement les surtensions instantanées.
3. Facilité d’intégration : Compact et simple à câbler.
- Limitations
1. Vie limitée : Chaque surtension absorbée use progressivement le composant.
2. Échauffement : Si exposée à des surtensions fréquentes, elle peut surchauffer et devenir inefficace.
3. Non réarmable : Contrairement aux disjoncteurs, la varistance doit être remplacée après des surtensions critiques.
Marquage et Distinction des Varistances
Les varistances (MOV) possèdent généralement un marquage spécifique sur leur corps, qui inclut des informations essentielles telles que leur tension nominale (par exemple, "275V"), leur capacité d’absorption d’énergie (en joules), ou parfois un code indiquant leur tolérance.
Ce marquage est souvent imprimé en blanc ou en noir sur un corps de couleur bleu ou gris (les couleurs les plus courantes des varistances).
Pour les distinguer des condensateurs céramiques, il est important de considérer :
- Forme et couleurs : Les varistances sont souvent circulaires, plates, et ont une couleur vive (bleu ou gris), tandis que les condensateurs céramiques sont habituellement de forme ovale ou en disque plus mince, souvent orange, jaune, ou marron.
- Marquage : Les varistances affichent des indications de tension nominale (par exemple, "275V"), contrairement aux condensateurs céramiques qui mentionnent leur capacité (en pF ou µF) et parfois leur tension de service.
- Symbole ou logo : Les varistances présentent parfois un symbole spécifique ou une indication comme "MOV" ou "VDR" (Voltage Dependent Resistor).
- Ainsi, leur apparence, leur marquage, et leurs codes permettent de les distinguer facilement des condensateurs céramiques et d’éviter toute confusion lors de l’assemblage.
Exemple Pratique
S14K 385
La mention "S14K 385" inscrite sur une varistance donne des informations importantes sur ses caractéristiques. Voici une explication détaillée de chaque élément :
- S14 : Taille de la varistance
* S : Indique le type de varistance, ici un modèle standard de type disque (les varistances en disque sont les plus courantes).
* 14 : Représente le diamètre approximatif du disque en millimètres (14 mm). Ce paramètre est souvent lié à la capacité de dissipation d’énergie de la varistance : un disque plus grand peut gérer plus d’énergie.
- K : Tolérance
- K : Désigne la tolérance sur la tension nominale de la varistance.
- "K" correspond généralement à une tolérance de ±10 % sur la tension nominale.
- 385 : Tension nominale (en volts RMS ou AC)
- 385 : Indique la tension nominale efficace (RMS) que la varistance peut supporter en permanence sur le secteur alternatif.
- Pour une tension secteur typique de 230V AC, une varistance de 385V est adaptée, car elle commence à se conduire (et donc à protéger) pour des surtensions significatives au-delà de cette valeur.
- Tension de claquage (ou de conduction)
Bien que non directement indiqué dans le marquage, une varistance avec une tension nominale de 385V AC aura typiquement une tension de conduction (ou claquage) entre 500 et 600V (en continu ou DC). C'est la plage où elle commence à absorber les surtensions.
07K275
- "07" : Indique le diamètre de la varistance, ici 7 mm. Cela donne une idée de sa capacité à absorber l'énergie des surtensions.
- "K" : Spécifie la tolérance de la tension de claquage (généralement ±10 %).
- "275" : Représente la tension alternative nominale maximale (en volts) que la varistance peut supporter en fonctionnement normal, soit 275 V AC.
Cette varistance commence à conduire lorsqu'une tension dépasse un certain seuil (généralement autour de 430 V pour un modèle 275 V AC) et dissipe l'excès d'énergie pour protéger le circuit. Elle est typiquement utilisée dans les appareils connectés à une alimentation secteur de 230 V.
TVR 10471
- "TVR" : Désigne le type ou la série du composant (ici, une varistance spécifique)
- "10471" : Se décompose généralement en deux parties :
*"10" : Diamètre du disque de la varistance (10 mm ici, ce qui influence sa capacité à absorber l'énergie).
* "471" : Code indiquant sa tension nominale de fonctionnement, calculée comme 47 × 10 = 470V (tension efficace en AC).Cette varistance commence à conduire lorsqu'une tension dépasse son seuil (ici autour de 470V AC), absorbant les pics de surtension pour protéger les appareils connectés.
INR 14 D 751
- INR : Marque ou type spécifique du fabricant
- 14 : Diamètre du disque de la varistance en millimètres (14 mm dans ce cas).
- D : Indique une série ou un type particulier (ici, pour une application standard).
- 751 : Tension nominale de la varistance, exprimée en volts (750V). Cela signifie que la varistance commence à conduire lorsqu'une tension de 750V ou plus est appliquée.
7N471K
- "471" : Indique la tension nominale de la varistance. Le chiffre "471" signifie 47 suivi d’un zéro en volts, soit 470 V (valeur nominale où le composant commence à conduire pour protéger contre les surtensions).
- "K" : Désigne la tolérance sur la tension, généralement ±10%.
- "7N" : Peut indiquer le diamètre du disque (7 mm) ou une caractéristique spécifique du fabricant, comme la capacité de dissipation d'énergie.
Sélection d'une varistance
Pour choisir une varistance adaptée :
1. Tension de fonctionnement : Assurez-vous qu'elle supporte la tension nominale (par ex., 275V pour 230V AC).
2. Capacité d’énergie : Sélectionnez un modèle avec une capacité suffisante pour l’environnement d'utilisation (par ex., 100J ou plus pour des environnements exposés).
3. Classe de protection : Optez pour une varistance homologuée (CE, UL, etc.).
Symptômes, Diagnostic et Réparation des Varistances
- Symptômes
Une varistance (MOV) défaillante peut se manifester par :
* Alimentation coupée : Le fusible associé saute fréquemment.
* Odeur de brûlé ou traces noires autour du composant, indiquant une surchauffe.
* Pannes intermittentes : La varistance peut provoquer des coupures sporadiques si elle est partiellement dégradée.
* Fonctionnement anormal : Une surtension non filtrée entraîne des dommages à d’autres composants du circuit.
- Diagnostic
1. Inspection visuelle :
- Rechercher des fissures, des décolorations ou des déformations.
- Identifier des signes d'explosion si la varistance a été soumise à une surcharge importante.
2. Mesure à l’ohmmètre :
- Déconnecter la varistance du circuit.
- Tester la résistance entre ses bornes : une résistance infinie indique une varistance en bon état. Une résistance faible ou nulle signifie qu’elle est en court-circuit.
- Réparation
Remplacement de la varistance :
- Identifier les spécifications (tension nominale, énergie maximale) et sélectionner un modèle équivalent ou supérieur.
- Souder la nouvelle varistance en respectant la polarité et les connexions initiales.
Vérification des composants adjacents :
Tester le fusible et les condensateurs voisins pour s'assurer qu'ils n'ont pas été endommagés par la panne de la varistance.
Test du circuit :
Alimenter progressivement pour vérifier la bonne intégration de la nouvelle varistance et l'absence de surtensions résiduelles.
Une varistance est un composant de protection essentiel. Une inspection régulière et son remplacement rapide en cas de panne garantissent la sécurité et la longévité des équipements.
La varistance est un composant indispensable pour protéger les systèmes connectés au réseau électrique. Bien dimensionnée et correctement intégrée, elle prolonge la durée de vie des alimentation et améliore la fiabilité globale du système.
