Varistor: O Que É, Como Funciona e Como Proteger Seus Equipamentos

Varistor é um componente eletrônico fundamental cuja resistência elétrica varia de acordo com a tensão aplicada, sendo essencial para proteger dispositivos eletrônicos contra picos de tensão que podem danificar circuitos sensíveis.

O que é um varistor e para que serve

O varistor é um resistor não linear cuja resistência diminui drasticamente quando a tensão ultrapassa um nível específico. Em condições normais, ele praticamente não interfere no funcionamento do circuito, pois apresenta alta resistência.

Sua principal função é limitar impulsos perigosos de tensão, que podem surgir ao ligar/desligar motores elétricos, durante descargas atmosféricas ou outros eventos transitórios na rede elétrica.

Por exemplo, quando ocorre um pico de tensão na rede, o varistor conduz uma corrente significativa, limitando a tensão aplicada ao equipamento protegido. Isso reduz o risco de danos aos componentes eletrônicos.

Onde são encontrados os varistores?

• Fontes de alimentação - proteção dos circuitos de entrada contra sobretensões impulsivas.
• Filtros de linha - limitação de picos vindos da rede elétrica.
• Eletrodomésticos - proteção de placas eletrônicas de geladeiras, máquinas de lavar e outros equipamentos.
• Equipamentos industriais - supressão de sobretensões durante comutação de cargas elétricas.

Vale lembrar que o varistor não foi projetado para estabilizar a tensão nem para proteger contra elevações prolongadas de tensão. Se a sobretensão persistir, o componente pode superaquecer e falhar.

Como é feito e funciona o varistor

Estrutura e princípio de operação

Os varistores modernos são geralmente produzidos com óxido de zinco (ZnO) e outros óxidos metálicos, prensados e sinterizados para formar um elemento cerâmico, revestido por uma camada isolante e terminais metálicos.

A característica marcante do varistor é sua curva corrente-tensão não linear. Com baixa tensão, a resistência é altíssima, permitindo apenas um pequeno fluxo de corrente de fuga.

Quando a tensão atinge um certo nível, a resistência despenca e o varistor passa a conduzir mais corrente, limitando o aumento de tensão.

Após o impulso, um varistor íntegro retorna ao seu estado de alta resistência, pronto para reagir novamente. No entanto, impulsos muito fortes reduzem sua vida útil.

Como o varistor protege contra picos de tensão

Em circuitos AC, o varistor costuma ser instalado em paralelo à carga, por exemplo, entre fase e neutro da entrada da fonte de alimentação.

1. Operação normal: tensão dentro do limite, resistência alta.
2. Pico de tensão: tensão sobe abruptamente, resistência cai.
3. Limitação: corrente impulsiva passa pelo varistor e a tensão sobre a carga é limitada.
4. Retorno: terminado o impulso, a resistência volta a subir.

É importante destacar que o varistor não elimina o pico de tensão sem traços: parte da energia é dissipada como calor, e a eficiência depende de suas características e do circuito.

Além disso, o varistor não mantém a tensão rigidamente constante; o valor de limitação depende da corrente do impulso e das especificações do componente.

Para proteger contra desvios prolongados de tensão, são necessários outros dispositivos. Saiba mais sobre estabilizadores de tensão e suas diferenças em relação ao nobreak.

Características principais e identificação dos varistores

Tensão, corrente e energia do impulso

Na escolha de um varistor, leve em conta os seguintes parâmetros:

• Tensão máxima de trabalho: maior tensão (AC ou DC) que o varistor suporta continuamente sem aumentar a corrente de fuga.
• Tensão de varistor: valor medido com corrente de teste (geralmente 1 mA), indica o início do comportamento não linear.
• Tensão de limitação: tensão sobre o varistor durante um impulso especificado.
• Corrente máxima de impulso: pico máximo suportado pelo componente.
• Energia do impulso: energia máxima (em joules) que o varistor pode dissipar em condições especificadas.

Quanto maiores a corrente e energia admissíveis, mais robusto o componente. Porém, uma tensão de trabalho excessivamente alta pode comprometer a proteção de eletrônicos sensíveis.

Como ler a marcação e escolher o varistor correto

O corpo do varistor traz uma codificação alfanumérica com informações sobre dimensões e especificações elétricas.

Por exemplo, na marcação 14D471K:

• 14 - diâmetro do disco ≈ 14 mm.
• D - formato disco.
• 471 - tensão de varistor nominal: 470 V.
• K - tolerância de ±10%.

Lembre-se: 470 V não é a tensão máxima de trabalho nem a tensão de limitação exata. Para esse varistor, a tensão AC máxima típica é cerca de 300 V, mas sempre confira no datasheet do fabricante.

Considere a tensão da rede, possíveis desvios prolongados, impulsos esperados e requisitos do equipamento protegido. Para redes 220-230 V, não escolha apenas pela tensão indicada no corpo: confira os parâmetros de trabalho, limitação, resistência a impulsos e proteção térmica.

Diferenças entre varistor e fusível

Embora ambos protejam equipamentos elétricos, varistores e fusíveis reagem a ameaças diferentes.

• Varistor: limita sobretensões transitórias, reduzindo sua resistência quando a tensão sobe repentinamente. Após o impulso, volta ao normal.
• Fusível: protege contra excesso de corrente. Se o valor for excedido por certo tempo, o elemento funde e interrompe o circuito.

Em muitos equipamentos eletrônicos, ambos os dispositivos são usados em conjunto: o varistor limita impulsos perigosos e o fusível pode interromper a alimentação em caso de sobrecorrente, inclusive causada por falha do varistor.

Contudo, o fusível convencional nem sempre previne o superaquecimento do varistor em sobretensões prolongadas. Por isso, dispositivos de proteção podem usar termofusíveis especiais ou varistores com proteção térmica integrada.

Descubra mais sobre outros métodos de proteção eletrônica e o papel dos eFuses.

Como testar um varistor e identificar defeitos

Testando o varistor com multímetro

É possível testar um varistor com um multímetro comum, embora esse método detecte principalmente curto-circuito ou danos severos.

1. Desligue totalmente o equipamento e descarregue os capacitores para garantir segurança.
2. Se possível, remova o varistor da placa para medir com precisão.
3. Inspecione o corpo: trincas, escurecimento, inchaço ou sinais de queima indicam dano.
4. Coloque o multímetro no modo de resistência e conecte as pontas aos terminais do varistor (polaritade não importa).
5. Leia o valor: um varistor de rede saudável geralmente indica resistência muito alta, fora da escala.

Se o multímetro indicar resistência próxima de zero, o varistor está em curto e deve ser substituído.

No entanto, resistência alta não garante pleno funcionamento. O multímetro comum não mede a tensão de varistor nem sua capacidade de limitar impulsos. Para diagnóstico completo, é necessário equipamento especializado.

Por que o varistor queima e quando substituí-lo

O varistor pode falhar se a energia do impulso exceder suas especificações ou se for submetido a tensão elevada por muito tempo.

Principais causas de dano:

• Sobretensões impulsivas intensas na rede.
• Picos frequentes que degradam gradualmente o componente.
• Tensão de trabalho excedida por períodos prolongados.
• Escolha incorreta do varistor para o circuito.

Um varistor danificado pode entrar em curto, perder propriedades protetoras ou se romper. Se houver trincas, sinais de superaquecimento ou curto detectado no teste, substitua imediatamente.

O novo varistor deve ter características iguais ao original (tensão de trabalho, tensão de varistor, corrente e energia de impulso). Utilizar um componente inadequado é perigoso.

Não é seguro operar o equipamento sem varistor ou simplesmente removê-lo da placa. O reparo de aparelhos conectados à rede elétrica deve ser feito por profissional qualificado.

Conclusão

O varistor protege circuitos eletrônicos contra sobretensões transitórias, reduzindo rapidamente sua resistência durante picos de tensão. Diferentemente do fusível, não desliga o circuito em sobrecarga e pode atuar repetidas vezes dentro de seus limites.

Na escolha, considere tensão de trabalho, tensão de limitação e energia admissível do impulso. Se o varistor estiver danificado, substitua por outro de especificações adequadas e verifique a causa da falha antes de religar o equipamento.