Une carte de circuit imprimé comprend divers composants, notamment des diodes, des résistances et des substrats rigides. Chaque élément a une fonction spécifique, mais une varistance sert principalement à protéger le circuit.
Une varistance est un composant essentiel d'une carte de circuit imprimé. Techniquement, il ne s'agit pas d'une résistance classique, mais d'une résistance dynamique. Sa résistance varie en fonction de la tension. Vous en apprendrez davantage prochainement.
Cet article décrit les varistances, leur fonctionnement et leurs principaux types. Vous apprendrez également à identifier et à interpréter différents symboles. Vous trouverez aussi ici des exemples concrets. Ce guide s'adresse aux bricoleurs, aux détaillants, aux grossistes et aux producteurs locaux. Si vous avez des questions, n'hésitez pas à nous contacter. Contactez-nous à l'adresse UETPCB.
Que sont les varistances ?
Les varistances sont des composants essentiels d'un circuit imprimé. Le nom « varistance » est la contraction de « tension » et « résistance ». Tension + Résistance = Varistance.
Une varistance est principalement un dispositif de sécurité pour un circuit imprimé. Contrairement à d'autres composants, elle ne contribue pas au fonctionnement du circuit imprimé ; son rôle est de le protéger. Par conséquent, identifier ce composant est essentiel pour la réparation du circuit imprimé. Vous en apprendrez davantage à ce sujet dans la section suivante.
À quoi sert une varistance ?
Le fonctionnement d'une varistance dépend du niveau de tension. Lorsque la tension est faible ou moyenne, sa résistance est élevée. À l'inverse, lors de surtensions, sa résistance est très faible. Dans ce cas, le courant élevé peut facilement la traverser. Une fois le courant passé, il n'affecte plus les autres composants. Ainsi, les varistances protègent les circuits imprimés des surtensions.
Qu'est-ce qu'une surtension ? En termes simples, il s'agit d'une augmentation soudaine et rapide de la tension. Elle peut survenir pour de nombreuses raisons, comme la foudre. Quelle qu'en soit la cause, elle peut durer quelques microsecondes, un laps de temps suffisant pour endommager la plupart des composants d'un circuit imprimé.
Types de varistances
Il existe de nombreux types de varistances. Leur classification repose principalement sur leur composition interne, leur forme et leurs spécifications. Chaque type présente des avantages et des applications spécifiques. On peut distinguer deux grandes catégories de varistances selon leur composition : les varistances à oxyde métallique (MOV) et les varistances à tension nulle (ZCV). Il existe d'autres types, mais ils sont moins courants. Concentrons-nous donc sur ces deux-là.
Varistances à oxyde métallique (MOV)
Ces varistances sont les plus courantes car elles sont peu coûteuses et faciles à fabriquer. L'oxyde de zinc est leur principal composant. Leur composition comprend également une quantité infime d'autres oxydes métalliques.
Les varistances à oxyde métallique (MOV) sont parfaitement adaptées à de nombreux circuits imprimés, mais uniquement aux circuits rigides. On les retrouve dans des appareils ménagers comme les fours, les mixeurs, les téléviseurs, les réfrigérateurs, voire même les pompes à eau.
Varistances en carbure de silicium
Comme leur nom l'indique, ces varistances utilisent le carbure de silicium comme matière première. Elles sont rares dans notre vie quotidienne. On les trouve cependant dans les systèmes à forte puissance, tels que les usines ou les machines de grande taille.
Il existe un fait intéressant concernant les SCV. Avant la découverte des MOV, on utilisait les SCV pour diverses cartes de circuits imprimés. Le silicone étant un matériau coûteux, on leur préfère désormais les MOV.
Comment lire le symbole d'une varistance ?
Comme vous le savez, les varistances protègent principalement les composants sensibles des circuits imprimés contre les surtensions. De même, un mauvais choix de varistance peut avoir les mêmes conséquences. Il est donc essentiel d'identifier et de sélectionner la varistance adaptée à votre circuit imprimé.
Lorsque vous tenez une varistance en main, vous pouvez en trouver de nombreuses variantes. Certaines sont circulaires, d'autres carrées. Certaines sont bleues, d'autres rouges. Chaque variante possède un marquage différent, ce qui peut prêter à confusion. Cette section vous donnera quelques indications pour identifier rapidement une varistance.
Pour faciliter la discussion, nous utiliserons quelques exemples concrets de varistances. Lors du choix d'une varistance, suivez ces instructions étape par étape.
Couleur du pointeur n° 1
Vous trouverez des varistances de différentes couleurs. La couleur d'une varistance n'a généralement aucune incidence sur son fonctionnement. Certains fabricants l'utilisent pour l'identification visuelle. Par conséquent, vous pouvez vous concentrer sur d'autres indicateurs tels que le type, la taille et la tension.
La plupart des varistances sont bleues. On en trouve aussi d'autres couleurs, comme le rouge, l'orange, le jaune ou le noir. Le vert est parfois difficile à apercevoir.
Pointeur n° 2 Type de varistance
Dans la section précédente, vous avez découvert les différents types de varistances. Vous savez donc que la varistance à oxyde métallique (MOV) est la plus courante. On la trouve dans les composants électroniques classiques ; cette section se concentrera donc principalement sur ce type de varistance.
De plus, le type de varistance peut varier selon sa forme. Les deux types les plus courants sont les varistances de type D et S. D signifie « disque » et S « carré ». On trouve également d'autres types, comme R (radial), T (tube) et B (barre).
Pointeur n° 3 : Taille du composant varistance
La taille de la varistance est également cruciale ; elle doit être spécifiée. Elle influe principalement sur sa capacité à absorber ou à dissiper les surtensions soudaines ; plus sa taille est grande, plus sa capacité est importante. La taille de la varistance influe également sur les tolérances de tension et la tension de limitation.
En général, la taille des varistances est mesurée en mm, et les tailles standard sont 05, 07, 10, 14, 18, 20, etc. Ce nombre correspond au diamètre ou à la diagonale de la varistance. Par exemple, une varistance de type D porte le chiffre « 10 » avant ou après la lettre D, ce qui signifie que son diamètre est de 10 mm. Pour les varistances carrées, la taille correspond principalement à la diagonale.
Tolérances de tension du pointeur n° 4
La tolérance de tension est une autre valeur critique. Elle définit une plage de tension admissible. Prenons un exemple : une varistance a une tension de blocage de 275 V et une tolérance de 10 %. Après calcul, la tension de blocage peut se situer entre 247.5 V et 302 V.
Généralement, sur les varistances, la tolérance n'est pas indiquée ainsi. On trouve plutôt une lettre accompagnée du symbole de la varistance. Il s'agit le plus souvent de J, K, L ou M. J signifie 5 %, K 10 %, L 15 % et M 20 %. À noter : la lettre K est la plus fréquente.
Tension de blocage du pointeur n° 5
La tension de blocage est la valeur maximale avant qu'une varistance ne devienne conductrice et ne protège le circuit imprimé. On l'appelle aussi tension de crête ou tension de claquage. Cette valeur est cruciale pour la sécurité du circuit imprimé. Elle se trouve généralement avant ou après la lettre de tolérance du symbole de la varistance.
Prenons un exemple : un transistor 10D471K, où K représente une tolérance de 10 %, 10 le diamètre et 471 la tension de blocage. Sous forme de multiplicateur, cela donne : 47 × 10¹ = 470 V ± 10 %.
Notez que certaines varistances peuvent indiquer leur tension de blocage sans coefficient multiplicateur. Par exemple, la S20K275 a une tension de blocage de 275 ± 10 %.
Pointeur n° 6 Autres informations
Outre les cinq points mentionnés ci-dessus, une varistance peut comporter d'autres informations. Le plus souvent, on y trouve le nom du fabricant, le numéro de série du produit et des informations de sécurité.
Un exemple pourrait dissiper votre confusion. L'image ci-dessus présente d'autres informations, telles que STE, REG-Nr, C559, etc. STE pourrait être le logo du fabricant. Par ailleurs, « CQC, RU, US » indique ses certifications standard, et le produit provient des États-Unis. REG-Nr C559 est le numéro de série de ce produit.
Ces informations n'ont pas d'incidence directe sur le fonctionnement de la varistance. Toutefois, elles peuvent s'avérer utiles lors de son remplacement.
Exemples concrets d'identification de varistances
Exemple n° 1 : Varistance 10D431K
- La taille « 10 » indique un diamètre de 10 mm.
- « D » désigne le type de varistance, c'est-à-dire de type disque.
- « K » représente la tolérance de tension, qui est de ±10 %.
- « 431 » représente la tension de limitation. Sous forme de multiplicateur, cela donne : 43 × 10¹ = 430 V.
Exemple n° 2 : Varistance S20K275
- « S » désigne le type de varistance, de type carré.
- La taille « 20 » indique la diagonale de 10 mm.
- « K » représente la tolérance de tension, qui est de ±10 %.
- « 275 » correspond à la tension de limitation. Comme vous pouvez le constater, elle n’est pas exprimée sous forme de multiplicateur, mais directement à 275 V.
Comment tester une varistance ?
Vous pouvez tester la qualité d'une varistance avec un multimètre. Vous en trouverez facilement un dans votre magasin de fournitures électriques le plus proche.
Commencez par placer la varistance dans un endroit sûr, en veillant à ce qu'aucun matériau conducteur ne se trouve à proximité. Réglez ensuite le multimètre en mode ohmmètre pour mesurer la résistance de la varistance. Si celle-ci fonctionne correctement, elle devrait afficher une résistance infinie ou quasi infinie.
Vous pouvez également utiliser une alimentation et un multimètre pour tester précisément les varistances. Après avoir connecté tous les fils, vérifiez la réponse sous différentes tensions.
Il faut être prudent lorsqu'on manipule de la haute tension. Notez qu'une haute tension peut générer de la chaleur dans la varistance. De plus, si vous maintenez la haute tension pendant une période prolongée, la varistance risque de brûler et de dégager des fumées. En réalité, cela ne prend que quelques secondes.
Pensée finale
Bien identifier les composants d'un circuit imprimé permet de le réparer rapidement. Le remplacement des varistances en est un exemple typique. Lors de l'identification d'une varistance, il est essentiel de prendre en compte sa couleur, son type, sa tolérance en tension et sa tension de limitation. Assurez-vous toujours d'avoir correctement calculé la tension. Comme vous le savez, la tension de claquage peut être exprimée avec ou sans coefficient multiplicateur.
Lors de la manipulation de cartes de circuits imprimés, il est impératif d'éviter d'endommager les composants. Suivez toujours les instructions relatives au retrait et à l'installation des varistances. En cas de questions, n'hésitez pas à les poser. sur notre forum d'assistance clientNos experts sont toujours heureux de vous aider.