Os diodos de proteção contra sobretensão encontrados com mais freqüência, apresentam, em geral, uma capacidade máxima de dissipação de 1.500 watt, mas apenas no máximo durante um milisegundo. De forma contínua a potência de dissipação é de apenas 1 watt. Estes valores não devem ser ultrapassados sob pena de danificar o TAZ.
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Proteção Primária e Secundária
proteção com auxílio de uma resistência limitadora,
divisão da corrente através de vários diodos,
ligação de um elemento de proteção (secundária) na entrada.
Para proteger os diodos contra tensões excessivas existem três possibilidades:
Uma resistência limitadora de corrente, ligada em série com o diodo, limita a corrente através deste porém aumenta simultaneamente a tensão na entrada do equipamento no caso de uma sobretensão.
Para diminuir a sobrecarga, pode ser realizada uma divisão de corrente através da ligação de vários diodos em paralelo.
Nas telecomunicações é comum o uso de um protetor secundário na entrada dos diodos de proteção como p. ex. protetores a gás ou varistores.
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SVP - protetor à gás,
lp - corrente de impulso através do diodo,
Vp - tensão de impulso originada por queda de tensão em R ou L e tensão de ruptura do diodo.
O protetor a gás não dispara no caso de impulsos de curta duração, na sua tensão nominal de p. ex. 230 V mas, no caso de impulsos rápidos, somente dispara entre 600 V e 1.000 V isto porque decorre, no início, um pequeno intervalo de tempo antes de se estabelecer um caminho de ionização do gás.
Sem a presença de um elemento intermediário esta tensão não seria alcançada pelo fato de que o diodo TAZ ficaria limitado na sua tensão de ruptura já após alguns pico segundos e o protetor à gás não teria oportunidade de disparo.
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Por meio do elemento intermediário porém a corrente lp origina uma queda de tensão Vp de algumas centenas de volts, que ficam disponíveis como tensão de disparo no protetor a gás SVP.
Uma vez disparado, o protetor à gás pode conduzir, sem perigo, correntes de impulsos até 10 kA. Logo tais circuitos combinados também são eficientes em instalações eletrônicas ligadas a linhas telefônicas aéreas.
Para a resistência limitadora os valores usuais são de cerca de 10 ohms à 30 ohms e para a indutância, valores de 10 microhenrys à 600 microhenrys. É importante que a
resistência não atenue significativamente os sinais úteis e que
também a indutância não origine um efeito indesejável de filtro passa-baixa ou tendência de oscilação na unidade seguinte.
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Proteção Primária e Secundária
Seleção do Diodo de Proteção: A escolha correta do diodo de proteção é importante devido ao perigo de sobrecarga e destruição imediata. Logo é recomendável:
o estabelecimento da tensão de pico existente no local da instalação do
equipamento, consideradas todas as formas de operação,
seleção de um diodo de proteção que bloqueia com segurança neste
valor. Acrescentar ainda 10% da variação da rede de suprimento como segurança,
estabelecer o formato de onda da sobretensão, sua amplificação e
Proteção Primária e Secundária
estimar a corrente de pico de impulso no circuito, substituindo o diodo TAZ
por um curto-circuito. O valor desta corrente do manual de dados do diodo deve ser maior do que o valor estimado,
comprovar se a potência de pico de impulso do diodo de proteção é
suficiente. Para isso a área sob a curva deve ser transformada em um retângulo. A maior energia esperada é dada pelo produto da tensão limite máxima pela corrente de pico de impulso e pela duração do impulso,
caso os valores sejam insuficientes, deve ser suprido adicionalmente um
protetor secundário (protetor à gás ou varistor),
observar que as tensões limite situam-se, para correntes altas,
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Proteção Primária e Secundária
nos circuitos de alta freqüência há necessidade de utilizar um circuito
série com diodos de baixa capacitância,
na possibilidade de ocorrer inversão de polaridade, são necessários dois
diodos ligados em antiparalelo,
no caso de circuitos telefônicos instalados em áreas protegidas (áreas
urbanas) é suficiente o uso de um diodo de proteção de 1,5 kw com tensão de ruptura máxima igual a 40 V, para a proteção contra descargas atmosféricas, sem a necessidade de proteção secundária adicional,
para sobretensões de curta duração o diodo de proteção TAZ, é
suficiente. Para sobretensões de maior duração deve ser previsto um protetor secundário adicional.
Proteção Primária e Secundária
nos circuitos de alta freqüência há necessidade de utilizar um circuito série
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Proteção Primária e Secundária
No caso em que o protetor primário (diodo TAZ) for combinado com um protetor secundário (à gás ou varistor), a sobrecarga - corrente de pico do diodo TAZ depende:
• da tensão CC nominal de solicitação Vg do protetor à gás, • da tensão de ruptura do diodo TAZ,
• da impedância longitudinal de desacoplamento entre o protetor à gás - SPV e o diodo - TAZ,
• dos picos de tensões instantâneos antes do disparo do protetor à gás SVP, que por sua vez dependem dos impulsos de sobretensão.
Proteção Primária e Secundária
Circuito típico de proteção de um transdutor telefônico, com um circuito ponte de dois diodos-TAZ e dois diodos convencionais (D1, D2) integrados ao circuito de amplificador do transdutor telefônico, de baixa capacitância.
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Proteção Primária e Secundária
Circuito telefônico eletrônico completo, incluindo um circuito de tarifação, provido de proteção completa contra sobretensões. Na entrada está ligado um protetor a gás para tensão de 230V, aplicado entre os fios a e b da linha.