Un circuito stampato è composto da vari componenti, tra cui diodi, resistori e schede rigide. Ogni componente ha una funzione specifica, ma il varistore serve principalmente a proteggere l'intero sistema.
Un varistore è uno dei componenti fondamentali di un circuito stampato. Da un punto di vista tecnico, non si tratta di resistori tradizionali, bensì di resistori dinamici. La loro resistenza varia al variare della tensione. Ne saprete di più tra poco.
Questo articolo descrive i varistori, il loro funzionamento e le principali tipologie. Imparerai inoltre a identificare e interpretare i vari simboli. Qui troverai anche alcuni esempi pratici. Questa guida può essere utile agli appassionati del fai da te, ai rivenditori al dettaglio e all’ingrosso e ai produttori locali. Se hai ancora dei dubbi, non esitare a Contattaci all'indirizzo UETPCB.
Cosa sono i varistori?
I varistori sono componenti fondamentali di un circuito stampato. Il nome “varistore” deriva dalla combinazione di due termini: “voltage” (tensione) e “resistor” (resistenza). Tensione + resistenza = varistore.
Un varistore è principalmente un dispositivo di sicurezza per un circuito stampato. A differenza di altri componenti, non contribuisce al funzionamento del circuito stampato, ma ne garantisce la protezione. Pertanto, individuare questo componente è fondamentale per la riparazione del circuito stampato. Ne saprete di più nella prossima sezione.
A cosa serve un varistore?
Un varistore funziona in base al livello di tensione. Quando la tensione è bassa o di livello medio, la resistenza che oppone è troppo elevata. Al contrario, quando la tensione è troppo alta, come nel caso dei picchi di tensione, offre una resistenza minima. In questa situazione, l’alta corrente può facilmente attraversare il varistore. Una volta che la corrente ha attraversato questo componente, non influisce sugli altri. Pertanto, i varistori proteggono il circuito stampato dai picchi di tensione.
Che cos'è un picco di tensione? In parole povere, si tratta di un aumento improvviso o rapido della tensione. Può verificarsi per molte ragioni, come ad esempio i fulmini. Indipendentemente dalla causa, può durare pochi microsecondi, un tempo sufficiente a danneggiare la maggior parte dei componenti dei circuiti stampati.
Tipi di varistori
Esistono molti tipi di varistori. La classificazione si basa principalmente sui componenti interni, sulla forma e sulle specifiche tecniche. Ogni tipo presenta vantaggi e applicazioni specifici. In base ai componenti interni, i varistori possono essere suddivisi in due tipologie: MOV e ZCV. Per completezza, esistono anche altri tipi, ma sono meno diffusi rispetto a questi due. Concentriamoci quindi su queste due tipologie.
Varistori a ossido metallico (MOV)
Questi varistori sono i più diffusi perché sono economici e facili da produrre. L'ossido di zinco è la materia prima principale di questi varistori. La loro composizione prevede inoltre una quantità minima di altri ossidi metallici.
I MOV sono ideali per molti circuiti stampati, sebbene siano adatti solo a quelli rigidi. Questi varistori vengono utilizzati in elettrodomestici come forni, frullatori, televisori, frigoriferi o persino nelle pompe dell'acqua.
Varistori al carburo di silicio
Come suggerisce il nome, questi varistori utilizzano il carburo di silicio come materia prima. Gli SCV sono rari nella nostra vita quotidiana. Tuttavia, è possibile trovarli in sistemi ad alta potenza come quelli presenti nelle fabbriche o nei macchinari di grandi dimensioni.
C'è un fatto interessante riguardo all'SCV. Prima della scoperta dei MOV, l'SCV veniva utilizzato per vari circuiti stampati. Poiché il silicone è un materiale costoso, oggi si preferisce utilizzare i MOV piuttosto che l'SCV.
Come si legge il simbolo del varistore?
Come sapete, i varistori servono principalmente a proteggere i componenti sensibili dei circuiti stampati dai picchi di tensione. Inoltre, se non si sceglie il tipo corretto di varistore, le conseguenze potrebbero essere le stesse. Pertanto, è necessario identificare e selezionare il varistore più adatto al proprio circuito stampato.
Quando si ha tra le mani un varistore, è possibile trovarne di diversi tipi. Alcuni sono circolari, altri quadrati. Alcuni sono blu, altri rossi. Ogni varistore presenta un’etichettatura diversa, il che potrebbe creare confusione. Questa sezione fornirà alcuni suggerimenti che consentiranno di identificare rapidamente il varistore.
Per rendere la discussione ancora più chiara, useremo alcuni esempi di varistori reali. Quando scegliete un varistore, seguite questa guida passo dopo passo.
Suggerimento n. 1: Colore
I varistori sono disponibili in diversi colori. Il colore di un varistore, in genere, non ne modifica le funzioni. Diversi produttori lo utilizzano a scopo di identificazione visiva. Pertanto, è possibile concentrarsi su altri indicatori quali il tipo, le dimensioni e la tensione.
La maggior parte dei varistori è di colore blu. Si possono trovare anche altri colori, come il rosso, l’arancione, il giallo o il nero. Il colore verde è invece piuttosto raro.
Suggerimento n. 2: Tipo di varistore
Nella sezione precedente vi sono stati presentati i diversi tipi di varistori. Come sapete, il MOV è quello più comune. Lo si trova comunemente nei dispositivi elettronici, quindi questa sezione si concentrerà principalmente su questo tipo.
Inoltre, la tipologia dei varistori può variare anche in base alla loro forma. I due tipi più comuni sono il tipo D e il tipo S. La lettera D sta per “Disc Type” (tipo a disco), mentre la S sta per “Square Type” (tipo quadrato). Tuttavia, è possibile trovare anche altri tipi, come R per “radiale”, T per “tubo” e B per “barra”.
Suggerimento n. 3: Dimensioni del varistore
Anche le dimensioni del varistore sono fondamentali; devono essere specificate. Le dimensioni influiscono principalmente sulla capacità del varistore di assorbire o dissipare picchi di tensione improvvisi, quindi maggiore è la dimensione, maggiore è la capacità. Le dimensioni del varistore influiscono anche sulle tolleranze di tensione e sulla tensione di bloccaggio.
In genere, le dimensioni dei varistori sono espresse in mm e le misure standard sono 05, 07, 10, 14, 18, 20 e altre ancora. Questo numero indica il diametro o la diagonale del varistore. Ad esempio, un varistore di tipo D riporta il numero “10” prima o dopo la lettera D, il che significa che il diametro del varistore è di 10 mm. Nel caso dei varistori quadrati, la dimensione si riferisce principalmente alla diagonale.
Suggerimento n. 4: Tolleranze di tensione
La tolleranza di tensione è un altro valore fondamentale. Essa definisce un intervallo di valori per la tensione. Vediamo un esempio. Un varistore ha una tensione di blocco pari a 275 e una tolleranza del 10%. In base ai calcoli, la tensione di blocco può essere compresa tra 247,5 V e 302 V.
Di solito, sui varistori non si trova una tolleranza indicata in questo modo. Al suo posto, si trova una lettera accompagnata dal simbolo del varistore. Si tratta in genere di J, K, L o M. J indica il 5%, K il 10%, L il 15% e M il 20%. Nota: nella maggior parte dei casi si trova la lettera K.
Suggerimento n. 5: Tensione di blocco
La tensione di blocco è il valore massimo raggiunto prima che un varistore inizi a condurre e a proteggere il circuito stampato. Viene anche chiamata tensione di picco o tensione di rottura. Questo valore è fondamentale per garantire la sicurezza del circuito stampato. È possibile trovare questo valore prima o dopo la lettera che indica la tolleranza nel simbolo del varistore.
Vediamo un esempio. Un 10D471K, dove K indica una tolleranza del 10%, 10 è il diametro e 471 rappresenta la tensione di bloccaggio. Esprimendolo in forma moltiplicativa, si ottiene 47 × 10¹ = 470 V ± 10%.
Si noti che alcuni varistori possono riportare la tensione di blocco come indicata, senza utilizzare la forma moltiplicativa. Ad esempio, il modello S20K275 ha una tensione di blocco di 275 ± 10%.
Suggerimento n. 6: Altre informazioni
Oltre ai cinque elementi sopra indicati, un varistore può riportare altre informazioni. Nella maggior parte dei casi, è possibile trovare il nome del produttore, il codice seriale del prodotto e le informazioni di sicurezza.
Un esempio potrebbe chiarire il tuo dubbio. L'immagine qui sopra mostra altre informazioni, come STE, REG – Nr, C559 e altro ancora. STE potrebbe essere il logo del produttore. D'altra parte, “CQC, RU, US” indica le certificazioni standard del prodotto, che proviene dagli Stati Uniti. Il REG-Nr C559 è il numero di serie di quel particolare prodotto.
Queste informazioni non influiscono direttamente sul funzionamento del varistore. Tuttavia, potrebbero tornarti utili in caso di sostituzione.
Esempi concreti di identificazione dei varistori
Esempio n. 1: Varistore 10D431K
- La misura “10” indica un diametro di 10 mm.
- “D” indica il tipo di varistore, ovvero il modello a disco.
- “K” indica la tolleranza di tensione, pari a ±10%.
- “431” è la tensione di bloccaggio. Espressa in forma moltiplicativa, è pari a 43 × 10¹ = 430 V.
Esempio n. 2: Varistore S20K275
- “S” indica il tipo di varistore: tipo quadrato.
- La misura “20” indica una diagonale di 10 mm.
- “K” indica la tolleranza di tensione, pari a ±10%.
- “275” è la tensione di bloccaggio. Come si può vedere, non è espressa sotto forma di moltiplicatore, ma direttamente come 275 V.
Come si testa un varistore?
È possibile verificare la qualità di un varistore con un multimetro. Lo si può acquistare facilmente nel negozio di articoli elettrici più vicino.
Per prima cosa, porta il varistore in un luogo sicuro e assicurati che non ci siano materiali conduttori nelle vicinanze. Ora, imposta il multimetro sulla modalità resistenza, poiché dovrai misurare la resistenza del varistore. Se il varistore è funzionante, dovrebbe indicare una resistenza infinita o quasi infinita.
È inoltre possibile utilizzare un alimentatore e un multimetro per eseguire test accurati sui varistori. Dopo aver collegato tutti i cavi, verificare la risposta a diverse tensioni.
È necessario prestare attenzione quando si ha a che fare con l'alta tensione. Si noti che l'alta tensione può generare calore nel varistore. Inoltre, se l'alta tensione viene mantenuta attiva per un lungo periodo, il varistore potrebbe bruciarsi ed emettere fumi. In realtà, bastano solo pochi secondi.
Riflessione finale
Saper identificare correttamente i componenti di un circuito stampato può aiutarti a ripararlo rapidamente. La riparazione dei varistori ne è un esempio tipico. Quando si identificano i varistori, gli elementi chiave da considerare sono il colore, il tipo, la tolleranza di tensione e la tensione di blocco. Assicurati sempre di aver calcolato correttamente la tensione. Come sai, alcune tensioni di rottura sono indicate con o senza moltiplicatore.
Quando si ha a che fare con i circuiti stampati, è necessario evitare di danneggiare i componenti. Seguire sempre le istruzioni corrette su come rimuovere i varistori da un PCB e installarli. In caso di domande, non esitate a chiedere. sul nostro forum di assistenza clienti. I nostri esperti sono sempre lieti di assistervi.