La varistance : utilisation des courbes

La varistance : utilisation des courbes

La véritable caractéristique d'une varistance peut varier d'une varistance à l'autre à cause de fluctuations mineures dans la fabrication et les paramètres des procédés d'assemblage. Pour les varistances qui appartiennent à un type donné, la totalité de leurs courbes doivent se trouver dans une plage de tolérance définie.

 

Commenter exploiter ce type de courbe de varistance ?

 

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Exemple de documentation de varistances EPCOS (expliquée dans la suite de l'article !)

 

Montage d'une varistance pour protéger des surtensions

 


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Montage classique d'une varistance et son fusible

 

Le fusible peut être remplacé par une résistance fusible ou une résistance pour les appareils de faible puissance. La résistance ne doit en aucun cas prendre feu et doit s'ouvrir proprement en cas de destruction de la varistance (surtension excessive). La varistance meurt en court-circuit !

 

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Destruction de la résistance série suite à une surtension qui a détruit la varistance

 

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Vue de dessous du défaut de la varistance : le circuit imprimé a pris une claque !

 

Représentation des pires cas sur la caractéristique d'une varistance

 

En pratique, une varistance fonctionne dans 2 cas possibles :

- sous tension "normale", la varistance est quasiment un isolant.
- en cas de surtension, la varistance devient fortement conductrice : elle "court-circuite" la surtension.

 

Pour le concepteur électronicien, les pires cas à considérer sont :

- sous tension "normale", c'est le plus grand courant de fuite de la varistance.
- en cas de surtension, c'est au contraire la plus forte valeur de tension aux bornes de la varistance pour un courant donné. C'est la tension maximale que verra l'appareil à protéger lors de la surtension. La surtension est la conséquence d'une onde de choc en courant.

 

La ligne de séparation à 1mA n'a pas de signification physique ou électrique pour la varistance. C'est plutôt une référence standard pour les fabricants de varistances.

 

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Caractéristique de la varistance SIOV S14K14

 

On ne représente que le quadrant où V et I sont positives (quadrant en haut à droite).

 

Les deux branches sont annotées avec la même tension alternative, ici 14V.

 

Sur la caractérique de la varistance, on voit en trait plein la valeur moyenne entre les deux extrêmes (pointillés). Sur un ensemble de varistances, la tension moyenne est de 22V à 1mA. Avec la tolérance de 10%, cette tension peut valoir entre 19.8V ou 24.2V selon la varistance choisie dans le lot.

 

- Courant de fuite sous tension "normale"

 

Exemple : on souhaite un courant de fuite de 1mA maximum (il s'agit d'une valeur crête du courant). Quelle tension alternative peut-on mettre aux bornes de la varistance S14K14 ?

A 1mA, la tension aux bornes de la varistance est de 22V. Dans le pire cas (-10%), la tension ne sera que de 19.8V. C'est-à-dire qu'il suffit que la varistance ait 19.8V (continus !) à ses bornes pour laisser passer 1mA (continu !).

 

Cela correspond à une tension efficace de 19.8/1.414 = 14V.

 

- Ecrêtage de la surtension

 

Exemple : on souhaite ecrêter la tension lors d'une onde de courant qui monte à 100A (pendant quelques microsecondes seulement sinon la varistance est détruite !).


Quelle sera, au pire, la tension crête aux bornes de la varistance ?

 

La tension atteindra une valeur comprise entre 35V et 60V en fonction de la tolérance de la varistance. L'appareil à protéger pourra voir 60V dans le pire cas.

 

Représentation graphique de la caractéristique d'une varistance

 

Il est donc intéressant de ne représenter qu'une seule courbre représentant les pires cas correspondants aux zones de fonctionnement : courant de fuite max ou tension max lors d'un écrêtage.

 

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caractéristique d'une varistance 14V représentant les 2 pires cas

 

Sur un réseau de courbes, chaque courbe est annotée avec la tension de la varistance correspondante.

C'est très fréquemment ce type de courbe qui est donné dans les datasheets des varistances.

 

Remarques sur le choix d'une varistance

 

Pour protéger des installations domestiques 230V, il faut savoir que le réseau 230V peut fluctuer de 10%, donc aller jusqu'à 253V. Une varistance 250V ne convient pas parce que son courant de fuite serait excessif. Il faut choisir un modèle 275V pour protéger des appareils sur un réseau 230V.

 

Par ailleurs, la tension de "seuil" d'une varistance a tendance à diminuer suite aux ondes de choc qu'elle reçoit. Ceci a été constaté sur certains compteurs électriques. Pour garantir une marge, il faut choisir une tension de seuil un peu supérieure.

 

 

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  La varistance : utilisation des courbes, publié par nina67 le 7 Mars 2011
Les 10 outils indispensables pour l'électronique
Nina67
8 COMMENTAIRES
snihaj

merci de me donner l’équivalence de la référence suivante / VCR14D390K

nina67

Bonjour, on peut trouver chez Epcos : B72214S0250K101 aussi appelée S14K25. Cordialement

Rouky

Bonjour. Par qu'elle référence peut on remplacer une varistance GEC9? Merci pour les infos..... Rouky

Rouky

Oups...... Manque une partie de la référence..... En entier c'est GEC9 250L20

nina67

bonjour, la référence n'est pas facile à trouver... Si c'est une varistance d'une multiprise ou d'un système protecteur des surtensions, la varistance devrait être une 250V (le "250" de 250L20 ?). Quant au diamètre, c'est 20mm ? Vous pouvez trouver la S20K250 chez Epcos dans ce cas (varistance 250VAC 20mm). Eventuellement choisir aussi la S20K275 pour tenir compte de la tolérance du réseau qui peut monter à 230V+10%=253V. Cordialement

phil

je me demande si une varistance 275 V est adaptée. Peut être que mon raisonnement est idiot pour un spécialiste en électronique mais voila il me semble que la tension de crête du courant alternatif du secteur est aux alentours de 311 volts, 220v (ou230) est la tension dite "efficace' du secteur!

nina67

Bonjour, très bonne remarque. Chez Epcos, la valeur de tension dans la référence est le "maximum AC working voltage" et la S20K275 est donnée pour 275VAC et aussi 430VDC. Donc elle est adaptée à la protection des multiprises secteur 230V.

gogon

En entrée d'un pont redresseur(U400VAC), sont montées en serie 2 varistances 10D681k et en sortie une varistance 10D681K Comment fonctionne ces les 2 varistances en série?

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