LAMATE – Laboratório de Materiais Elétricos EEL7051 – Materiais Elétricos

1. LAMATE – Laboratório de Materiais Elétricos EEL7051 – Materiais Elétricos Varistores Juliana Campos de Macêdo Robson Carneiro Turma 543 Florianópolis, Julho de 2006

2. DEFINIÇÃO E PRINCIPAL FUNÇÃO VARISTORES são dispositivos eletrônicos de cerâmica, cuja função principal baseia-se na detecção e eliminação de picos de tensão nos mais diversos circuitos, servindo como caminho de baixa resistência, de modo a absorver o surto de energia e descarregar os picos de tensão, protegendo circuitos sensíveis.

3. CURVA CARACTERÍSTICA Os VARISTORES não possuem comportamento de resistores ôhmicos, cuja curva VxI é linear e a relação entre estas grandezas é sempre constante e igual à resistência do material. A Lei de Ohm é modificada pelo fato que a corrente não varia linearmente com o potencial aplicado, da seguinte forma: onde C é uma constante chamada de resistência não-ôhmica e  é chamada de coeficiente de não linearidade.

4. CURVA VxI NÃO LINEAR

5. HISTÓRICO 1957 – Primeira publicação sobre sistemas com propriedades não-ôhmicas. 1961 – Primeira demonstração da utilização destes sistemas como Varistores. 1968 – Surgimento do Varistor de Óxido de Zinco (ZnO). Atualmente – Pesquisas sobre Varistores de dióxido de estanho (SnO2) e dióxido de titânio (TiO2), que, futuramente, poderiam substituir os componentes a base de ZnO.

6. PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO A figura ilustra o mecanismo de condução do elemento varistor. Os grãos de óxido de zinco são bons condutores, contra as impurezas entre os grãos de óxido, de alta resistência. Somente onde os grãos de óxido de zinco se tocam, se formam os microvaristores. O comportamento elétrico do varistor se obtém dos circuitos série e paralelo dos microvaristores.

7. PROCESSO DE FABRICAÇÃO Para garantir as propriedades dos varistores, deve-se observar o comportamento da microestrutura do material, além do cuidadoso processo de fabricação e sinterização do ZnO.

8. FORMA CONSTRUTIVA Os terminais de cobre estanhado são afixados sobre eletrodos que fazem o contato com a pastilha de óxido de zinco sinterizado. Para isolação e proteção contra influências mecânicas e químicas, se cobre o componente com uma camada de epóxi.

9. ALGUNS EXEMPLOS DE VARISTORES COMERCIAIS

10. APLICAÇÕES • Telecomunicações: centrais telefônicas privadas, aparelhos telefônicos; • Informática: fontes de alimentação, proteção de circuitos integrados (prevenção de erros em circuitos digitais); • Eletrodomésticos: televisores, aparelhos de som, ferramentas elétricas; • Energia: transformadores, enrolamento de motores e geradores, pára-raios; • Alarmes, sistemas No-Break, estabilizadores de tensão.

11. FONTES CONSULTADAS: http://www.tecwaybr.com http://www.liec.ufscar.br http://www.eletrica.ufpr.br