I circuiti devono avere una certa protezione contro l'accesso di tensione e, in caso di tensione continua, contro le inversioni di polarità.
Uno dei nemici dei circuiti elettronici sono le sovratensioni che possono essere istantanee o durature.
La protezione da installare dipende dalla probabilità del verificarsi di una sovratensione e dall'importanza dell'apparecchiatura. Può trattarsi di una semplice elevazione della tensione, quasi sempre senza importanza, oppure di una forte scarica atmosferica.
I circuiti in tensione continua devono essere protetti dalle inversioni di polarità.
Le protezioni per circuiti in tensione continua possono essere classificate a seconda del tipo di componente utilizzato. Possono essere diodo, diodo zener, varistore, scaricatore a gas, bobine, condensatori, fusibili e altre combinazioni di più elementi.
I diodi sono utilizzati per diversi tipi di protezione. Un diodo di potenza polarizzato direttamente protegge dalle inversioni di polarità, ma presenta l'inconveniente per cui nel diodo si produce una caduta di tensione che può superare un Volt in diodi di potenza che conducono correnti elevate.
Per ovviare a questo problema, il diodo di protezione può essere collocato in parallelo con l'entrata dell'apparecchiatura, ma in polarizzazione inversa, di modo che se l'alimentazione viene collegata invertita, questo diodo assorbe una notevole quantità di corrente che fonde un fusibile o che attiva l'interruttore magnetotermico.
Per segnali che abbiano il livello superiore a quello della soglia di conduzione del diodo, si utilizzano i diodi zener. Anche questa protezione è bidirezionale, sebbene si abbia a che fare con due diodi sener, e dato che sono collegati in opposizione, uno si comporta come zener e l'altro com un normale diodo; pertanto, alla normale tensione di intervento dello zener, dobbiamo sommare 0,6 Volt. I diodi sono una buona protezione, ma non assorbono una gran quantità di energia.
Il varistore è un componente economico che pur presentando un'alta impedenza, non supera una predeterminata tensione; se quest'ultima viene superata, si comporta come un cortocircuito a massa. E' uno dei metodi migliori per proteggere gli ingressi negli alimentatori. Si collega in serie elle entrate dell'apparecchio e si impiega sia per variazioni continue che alternate.
I varistori hanno un tempo di risposta velocissimo da quando ricevono la sovratensione e quando reagiscono derivandola a massa; sono capaci di condurre correnti istantanee di varie decine e anche centinaia di Ampere avendo anche dimensioni ridotte. Lasciano passare parte della tensione iniziale, perchè si comportano come resistenze variabili, ma si tratta di una tensione bassissima che solitamente non danneggia il circuito.
Il funzionamento degli scaricatori a gas è simile a quello dei varistori; entrano in funzione quando il livello della tensione supera quello di ionizzazione del gas contenuto nell'ampolla.
Rispondono abbastanza lentamente perchè il gas che contengono al proprio interno, per ionizzarsi e agire come conduttore, necessita di un pò di tempo. Garantiscono un buon isolamento quando il gas non è ionizzato e così non influenzano il circuito che proteggono
Il fusibile costituisce una protezione semplice ed economica inoltre, quando agisce, scollega l'alimentazione del circuito. In realtà, è una protezione che si fonde quando viene attraversata da una corrente superiore a quella determinata. Quando si produce una sovratensione, essa è accompagnata solitamente da un aumento di corrente.
Esistono diversi tipi di fusibili; quelli temporizzati o ritardati sono contrassegnati dalla lettera T e impiegano un certo tempo prima di fondersi. C'è anche un altro tipo di fusibile, veloce e contrassegnato con la lettera F (dall'inglese "fast" veloce); si utilizza per proteggere apparecchi molto sensibili e si fondono rapidamente quando raggiungono la massima corrente.
Uno dei nemici dei circuiti elettronici sono le sovratensioni che possono essere istantanee o durature.
La protezione da installare dipende dalla probabilità del verificarsi di una sovratensione e dall'importanza dell'apparecchiatura. Può trattarsi di una semplice elevazione della tensione, quasi sempre senza importanza, oppure di una forte scarica atmosferica.
I circuiti in tensione continua devono essere protetti dalle inversioni di polarità.
Le protezioni per circuiti in tensione continua possono essere classificate a seconda del tipo di componente utilizzato. Possono essere diodo, diodo zener, varistore, scaricatore a gas, bobine, condensatori, fusibili e altre combinazioni di più elementi.
I diodi sono utilizzati per diversi tipi di protezione. Un diodo di potenza polarizzato direttamente protegge dalle inversioni di polarità, ma presenta l'inconveniente per cui nel diodo si produce una caduta di tensione che può superare un Volt in diodi di potenza che conducono correnti elevate.
Per segnali che abbiano il livello superiore a quello della soglia di conduzione del diodo, si utilizzano i diodi zener. Anche questa protezione è bidirezionale, sebbene si abbia a che fare con due diodi sener, e dato che sono collegati in opposizione, uno si comporta come zener e l'altro com un normale diodo; pertanto, alla normale tensione di intervento dello zener, dobbiamo sommare 0,6 Volt. I diodi sono una buona protezione, ma non assorbono una gran quantità di energia.
Scaricatore bidirezionale con diodi zener
Scaricatore bidirezionale con diodo zener
Il varistore è un componente economico che pur presentando un'alta impedenza, non supera una predeterminata tensione; se quest'ultima viene superata, si comporta come un cortocircuito a massa. E' uno dei metodi migliori per proteggere gli ingressi negli alimentatori. Si collega in serie elle entrate dell'apparecchio e si impiega sia per variazioni continue che alternate.
I varistori hanno un tempo di risposta velocissimo da quando ricevono la sovratensione e quando reagiscono derivandola a massa; sono capaci di condurre correnti istantanee di varie decine e anche centinaia di Ampere avendo anche dimensioni ridotte. Lasciano passare parte della tensione iniziale, perchè si comportano come resistenze variabili, ma si tratta di una tensione bassissima che solitamente non danneggia il circuito.
Il funzionamento degli scaricatori a gas è simile a quello dei varistori; entrano in funzione quando il livello della tensione supera quello di ionizzazione del gas contenuto nell'ampolla.
Rispondono abbastanza lentamente perchè il gas che contengono al proprio interno, per ionizzarsi e agire come conduttore, necessita di un pò di tempo. Garantiscono un buon isolamento quando il gas non è ionizzato e così non influenzano il circuito che proteggono
Il fusibile costituisce una protezione semplice ed economica inoltre, quando agisce, scollega l'alimentazione del circuito. In realtà, è una protezione che si fonde quando viene attraversata da una corrente superiore a quella determinata. Quando si produce una sovratensione, essa è accompagnata solitamente da un aumento di corrente.
Esistono diversi tipi di fusibili; quelli temporizzati o ritardati sono contrassegnati dalla lettera T e impiegano un certo tempo prima di fondersi. C'è anche un altro tipo di fusibile, veloce e contrassegnato con la lettera F (dall'inglese "fast" veloce); si utilizza per proteggere apparecchi molto sensibili e si fondono rapidamente quando raggiungono la massima corrente.
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