Picos de tensão podem danificar seriamente seus componentes eletrônicos sensíveis, mas muitas pessoas ainda não os compreendem completamente. Então, o que exatamente são picos de tensão? O que os causa e como você pode evitar que danifiquem seus circuitos? Continue lendo para saber mais!
O que é um pico de tensão?
Um pico de tensão, ou transitório, é um breve surto em que a tensão excede os níveis normais em três a milhares de vezes durante milissegundos. Isto representa um risco para componentes eletrônicos sensíveis, pois pode causar movimentos erráticos de elétrons, danificando circuitos integrados e componentes. Assim, a preparação é essencial; a detecção de picos requer eletrônica avançada.
O que pode causar picos de tensão?
Picos de tensão podem surgir de várias fontes. Aqui está a informação:
Do lado de fora:
- Relâmpago: Um golpe direto ou próximo pode enviar grandes choques através das linhas de energia.
- Soluços na rede elétrica: mau funcionamento, erros de distribuição ou troca de capacitores grandes podem causar picos.
- Desligar grandes cargas: A remoção de grandes cargas da rede, como durante apagões ou desligamentos de eletrodomésticos, pode causar picos.
De dentro:
- Troca de cargas: Aparelhos como geladeiras e unidades de CA ligados ou desligados podem causar picos de tensão.
- Problemas de fiação: Se os fios de alta tensão tocarem acidentalmente nos de baixa tensão, podem ocorrer picos importantes.
- Falhas internas: Problemas dentro de transformadores ou outros componentes também podem levar a picos de tensão.
Qual é a diferença entre uma oscilação de energia e um pico?
Picos de energia e picos de tensão são fenômenos elétricos distintos que afetam os equipamentos de maneira diferente.
A principal diferença está na duração: os picos de tensão duram de 1 a 2 nanossegundos, enquanto os picos de energia duram 3 nanossegundos ou mais, às vezes por minutos. Isso afeta a forma como os sistemas elétricos respondem.
Suas causas também diferem. Picos de tensão geralmente resultam de eventos como quedas de raios ou descargas eletrostáticas, enquanto picos de energia resultam de desequilíbrios sustentados no sistema de distribuição de energia, como mau funcionamento de serviços públicos ou comutação de grandes cargas.
Em termos de amplitude de tensão, os picos podem atingir dezenas de milhares de volts brevemente, enquanto os surtos medem centenas de volts acima do normal, mas duram mais.
Para sistemas de bateria, os picos de tensão podem danificar o sistema de gestão da bateria (BMS) ou os circuitos de monitorização, enquanto os picos de energia podem causar sobreaquecimento durante o carregamento, reduzindo a vida útil da bateria e criando riscos de segurança.
Como você interrompe os picos de tensão?
A supressão de picos de tensão requer circuitos especiais. Os engenheiros elétricos implementam a supressão de picos em quase todos os circuitos, incluindo a rede elétrica. Mas a supressão completa nem sempre é possível, necessitando de proteção adicional a jusante.
Os supressores de surto usam diodos, indutores e capacitores para absorver energia ou direcioná-la para o terra. Seu design depende das necessidades do circuito e do tipo de pico. Por exemplo, um supressor de surto de rede elétrica para descargas atmosféricas usa um grande dispositivo de centelhador, enquanto um circuito integrado normalmente usa proteção de estado sólido, como diodos Zener ou tiristores.
Os protetores contra surtos permitem que os dispositivos funcionem durante surtos, mas têm uma vida útil limitada e podem falhar se estiverem sobrecarregados. Muitos protetores contra surtos dedicados apresentam indicadores de confiabilidade. É aconselhável ter um supressor de surto adicional que sinalize seu funcionamento e possa ser instalado em quadros de conexão à rede ou painéis de disjuntores.
Os supressores de surto são frequentemente integrados em cabos de alimentação, mas também podem ser integrados em componentes eletrônicos ou painéis de disjuntores.
O que é tensão máxima de pico?
Alguns surtos são mais poderosos, por isso é essencial compreender o nível de proteção para componentes eletrônicos sensíveis. A tensão máxima de pico indica esta proteção.
Ao comprar protetores contra surtos, verifique as classificações de tensão de passagem, tensão de fixação, joules e amperagem. Classificações mais altas de joule e amp são preferíveis; vise uma tensão de fixação mais baixa para melhorar a proteção do dispositivo.
Você precisa de supressão de surtos em circuitos de bateria CC?
A resposta depende de como você constrói e usa seu circuito. Embora os circuitos CC possam sofrer picos de tensão como os circuitos CA, os circuitos CC de baterias isoladas são menos propensos a eles.
Muitos clientes usam nosso baterias em aplicações CC fora da rede, onde os picos de tensão são mínimos e geralmente não danificam as baterias ou os componentes eletrônicos.
No entanto, são necessários fusíveis elétricos adequados para gerenciar a sobrecorrente.
Muitos componentes eletrônicos DC incluem supressão de surto integrada. As preocupações com picos de tensão nos alternadores dos veículos diminuíram porque os modernos retificadores de diodo agora atuam como supressores de tensão.
Para circuitos de missão crítica, é aconselhável adicionar supressão de surto de baixa tensão. Se o seu circuito CC se conectar à alimentação CA para carregamento ou conversão, como conectar RVs ou barcos, você precisará de um filtro de linha. Isto se aplica seja usando energia de cais, um gerador ou criando CA a partir de baterias e um inversor, uma vez que esses sistemas se conectam a fontes de energia desconhecidas. Portanto, o uso de protetores contra surtos é essencial para aplicações portáteis devido à variação na qualidade do circuito.
Como lidar com picos de tensão?
Picos de tensão podem ser prejudiciais se você não estiver preparado, mas são fáceis de entender e evitar.
Seja causada por falha do equipamento ou pela natureza, a proteção é simples: use protetores contra surtos ou supressores de uso diário. Esse conhecimento ajuda a manter seus eletrônicos sensíveis seguros por anos.
