Circuitos de Protección
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DIODOS CAMPLING
El diodo clamping es más un circuito que un componente, se basa en unos diodos con unos
condensadores o resistencias y se usan para controlar las variaciones de voltaje, es una especie
de controlador/limitador para evitar "rebotes" por eso también se lo llama circuito de bloqueo.
(Lewis, 2017)
Funcionamiento
Los diodos clamping ayudan a proteger los componentes electrónicos de los picos de tensión
debidos a la electricidad estática. También limitan el voltaje a un rango de entrada o salida
particular, para protegerlo contra la destrucción accidental o para hacerlo compatible con un
circuito con un voltaje más bajo. La adición de un diodo clamping ayuda a resolver problemas
como estos donde se necesita restringir la cantidad de voltaje en un circuito. En particular, los
circuitos lógicos digitales casi siempre cuentan con el uso de diodos clamping para proteger sus
entradas. (Lewis, 2017)
Los circuitos de ayuda a la conmutación conocidos comúnmente como “snubber” son una parte
esencial en muchos de los circuitos electrónicos de potencia. Básicamente podemos
considerarlos como un conjunto de componentes (pasivos y/o activos) que se incorporan al
circuito de potencia para reducir en el dispositivo semiconductor el estrés eléctrico durante las
conmutaciones y asegurar un régimen de trabajo seguro. (Pernía, 1999)
SNUBBERS DE TENSIÓN DISIPATIVOS
Snubber de tensión RC
Consta de una resistencia y un condensador que serán colocados en paralelo con el dispositivo.
A pesar de su sencillez este circuito permite amortiguar las posibles resonancias parásitas y
controlar la pendiente de la tensión en el semiconductor. La incorporación de la red RC aplicada
a un circuito genérico con un interruptor en conmutación permitirá reducir las pérdidas en el
paso a bloqueo. (Pernía, 1999)
Aunque existe la alternativa de utilizar solamente una bobina y una resistencia para configurar
un circuito de ayuda al encendido (LR), debido a su escasa utilidad en circuitos de potencia por
las elevadas pérdidas que genera, se emplea en su lugar snubbers de tipo RLD cuya función es
reducir las pérdidas de entrada en conducción en alta frecuencia, limitando también la presencia
del pico de recuperación inversa del diodo. (Pernía, 1999)
Fig 4. Snubber de encendido
Los componentes de este circuito LS, CS, RS se diseñan siguiendo los pasos anteriormente
indicados para cada tipo de snubber considerado por separado. La potencia que ahora ha de
disipar la resistencia RS depende de la energía almacenada por los dos elementos reactivos.
(Pernía, 1999)
Fig 6. Snubber unificado
VARISTORES
Los varistores proporcionan una protección fiable y económica contra transitorios de alto voltaje
que pueden ser producidos, por ejemplo, por relámpagos, conmutaciones o ruido eléctrico en
líneas de potencia de corriente continua o alterna.
Los varistores tienen la ventaja sobre los diodos (supresores de transitorios) que, al igual que
ellos pueden absorber energías transitorias (incluso más altas) pero además pueden suprimir los
transitorios positivos y negativos.
Cuando aparece un transitorio, el varistor cambia su resistencia de un valor alto a otro valor muy
bajo. El transitorio es absorbido por el varistor, protegiendo de esa manera los componentes
sensibles del circuito. (Ifent.org, s.f.)
Funcionamiento
Cuando la tensión aplicada supera este valor, el varistor se cortocircuita, impidiendo que la
corriente pase a través del resto de componentes, evitando dañarlos.
Los varistores se comportan bien con los picos de tensión moderados y de muy corta duración,
sin embargo, se degradan cada vez que actúa, de modo que su desgaste puede terminar
dañándolo, sin que se hayan advertido anomalías evidentes. (Nieto, 2013)