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 La varistance : définition

 Catégorie electronique - Par nina67 - Publié le 2011-03-04 09:20:24

La varistance : définition

Une varistance est un élément qui protège contre les surtensions possibles d'un réseau électrique ou d'une alimentation. Les semi conducteurs des alimentations sont en effet très vulnérables aux surtensions. Même de brèves impulsions ou ondes de choc peuvent détruire bien des composants : transistors, pont de diodes, etc.

 

Symbole de la varistance

 

Le symbole s'appuie sur une résistance (dipôle) à laquelle est ajoutée une ligne brisée à 2 segments qui évoque la non linéarité de la courbe I/U d'une varistance.

La varistance, ou varistor, est un abrégé de Variable resistor. Une autre abréviation anglaise est VDR (voltage dependent resistor).

 

la varistance definition 0

Symbole de la varistance

 

Ne pas confondre la varistance avec la thermistance NTC (negative temperature coefficient).

 

Caractéristique de la varistance

 

La caractéristique d'une varistance peut être résumée par la relation :

 

la varistance definition 1

 

La valeur de α (alpha) traduit la non linéarité de la varistance. Plus α (alpha) est grand, et plus la courbe I/U sera anguleuse : il existe une tension de seuil à laquelle la varistance passe de l'état bloqué à l'état passant. Le temps de réponse peut être de l'ordre de 25ns, ce qui rend les varistances très performantes pour supprimer les surtensions transitoires.

 

Typiquement, α (alpha) est compris entre 30 et 40.

 

Microstructure et principe physique de la varistance

 

Beaucoup de varistances sont constituées d'oxyde de zinc mélangé à d'autres oxydes métalliques, ce qui constitue une céramique polycristalline dont la résistance varie énormément avec la tension : c'est l'effet varistance !

 

Le mécanisme de conduction (simplifié) figure ci dessous :

 

la varistance definition 2

Mécanisme de conduction (simplifié) de la varistance

 

Les grains d'oxyde de zinc eux-mêmes sont conducteurs et le liant entre les grains est isolant. L'accolement de 2 grains d'oxyde de zinc produit une "micro varistance" comparable à une diode zener symétrique de 3.5V. Le comportement électrique de la varistance résulte du nombre de micro varistances connectées en série ou en parallèle.

 

- Une épaisseur double de céramique entraîne un nombre double de microvaristances en série, d'où une tension de seuil double pour la varistance.

 

- Une surface double de céramique entraîne un nombre double de micro varistances en parallèle, d'où un courant admissible double.

 

- Un volume double entraîne une énergie admissible double.

 

L'association série - parallèle des micro varistances individuelles explique pourquoi une varistance supporte beaucoup plus d'énergie qu'un semi conducteur. Tandis que la puissance est dissipée uniquement dans la jonction PN d'un semi conducteur, la puissance est répartie dans toutes les microvaristances d'une varistance, donc uniformément dans le volume de la varistance. Chaque micro varistance est en contact thermique avec ses voisines. Cela optimise l'absorption d'énergie et par là même des pointes de courants exceptionnelles.

 

Taille des grains d'une varistance

 

Pour pouvoir avoir des tensions très différentes (10V à 1000V), la taille des grains n'est pas la même pour des varistances 10V que pour des 1000V.

 

Les varistances de faible tension (<40V) ne supportent pas des courants aussi élevés que les autres varistances. Une transition assez nette a lieu entre 40V et 50V :

 

Comparaison entre deux modèles de varistances SIOV

 

la varistance definition 3

Modèles de varistances 40V et 50V avec leurs courants crête admissibles

 

Construction des varistances

 

- Varistances disque

Le disque de varistance est connecté par deux brins de cuivre étamé (pattes) et ensuite, l'ensemble est recouvert de résine époxy.

 

- Varistances capotées

Le but est de contenir toute explosion du composant.

 

Conclusion sur la varistance

 

La varistance se comporte comme une diode zener symétrique qui écrête les surtensions au delà d'une tension de seuil. Les pointes de courant supportées par une varistance sont très supérieures à un semi conducteur, zener ou transil.

La varistance : définition, posté par nina67 le 2011-03-04 09:20:24
nina67
Articles : 448 - Commentaires : 715
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7 COMMENTAIRES

Hacener ( 13 Mai 2013 16:54 )

Comment tester une varistance pour s'assurer de son bon état..?

nina67 ( 13 Mai 2013 17:43 )

bonjour, on peut faire passer un courant d'environ 1mA et voir à quelle tension s'établit aux bornes de la varistance. Mais il faut une source de tension supérieure à la tension de la varistance et une résistance série qui limite le courant à 1mA environ. Bien sur, la varistance doit être un circuit ouvert au multimètre et ne pas présenter de défaut visuel.

mors ( 25 Octobre 2013 1:47 )

salut merci pour les infos. pour le test c simple . on test la varistance a froid. s il sonne il n'est pas bon. il doit pas donner une valeur au contaraire d'un fusible

dom73 ( 5 Novembre 2013 21:16 )

es ce que c'est prévu pour le secteur 240v alternatif ? merci

nina67 ( 5 Novembre 2013 23:34 )

Bonsoir, oui, les varistances existent pour des plages de tensions allant de 11V jusqu'à 500V et plus. Chez Epcos, il existe la S10k275 qui est une varistance 275V, donc adaptée à 240V et sa tolérance. Cordialement

Hunter ( 6 Avril 2014 15:52 )

Bonjour, pourriez vous m'aider? J'ai une varistance qui a cramé suite à des tests sur mon installation (en triphasé), et j'aimerais la remplacer, mais je ne sais pas par quoi la remplacer... Voici toutes les infos que j'ai pu relever dessus: 10N511K VDE 107+ Voilà, ça pourrait vraiment me dépanner, merci d'avance!

nina67 ( 7 Avril 2014 14:05 )

Bonjour, à priori, il s'agit d'une variation 510V, ce qui logique pour un réseau 400V (avec sa tolèrance jusqu'à 440V). Cette varistance est peut etre équivalente à la S10K510. cordialement

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