Entendiendo los MOV: Guía Esencial de Varistores de Óxido Metálico

¿Qué es un MOV? No todo proyecto requiere voltaje alto. A veces necesitas suministrar voltaje específico a tus circuitos o protegerlos de daños.

Si buscas proteger circuitos de corrientes altas, regular voltaje y evitar fallos → estás en el lugar correcto.

Es casi imposible obtener voltaje exacto para tus circuitos. Afortunadamente, hay solución: el varistor de óxido metálico (MOV).

Es fácil entender su diseño porque es similar a un diodo normal.

En este artículo te damos todo para seleccionar el MOV adecuado y construir uno para tu PCB.

¿Listo? Comencemos.

MOV estándar

¿Qué es un MOV?

Diversas aplicaciones electrónicas requieren protección contra corrientes/voltajes altos. Ejemplo: tu circuito necesita 3,3 V pero recibe 5,5 V → el exceso daña componentes.

Ahí entra el MOV.

No nos referimos a extensión .mov de vídeo, sino al Metal Oxide Varistor.

Un MOV es un tipo común de varistor para protección de circuitos. Mezcla óxido de zinc y otros óxidos metálicos (cobalto, manganeso, etc.) entre dos electrodos (placas metálicas).

Son componentes cruciales para proteger gran variedad de dispositivos pesados de ráfagas cortas de voltaje.

Placa de circuito con MOV

Fuente: Explainthatstuff.com

En otras palabras, un MOV es una colección de diodos conectados en paralelo. Esto crea uniones de borde de diodo. Su diseño en paralelo maneja mejor la energía. Para mejor clasificación de voltaje, conecta diodos en serie.

MOV: Colección de diodos

Fuente: Flickr

Los MOV también se consideran resistores variables: varían su resistencia según voltaje aplicado. Disminuyen resistencia al pasar corrientes altas, actuando como cortocircuito. Por eso se encuentran en paralelo con fusible para proteger contra picos de voltaje.

Varistor S14K385

Fuente: Wikimedia Commons

¿Cómo Funciona un MOV?

Como resistor variable, su resistencia varía según voltaje aplicado. A diferencia de potenciómetros, la resistencia del MOV disminuye cuando el voltaje aumenta y viceversa.

¿Cómo funciona este protector de picos?

• En operación normal, resistencia del MOV es alta → consume corriente mínima.
• Al ocurrir pico en red, MOV supera voltaje umbral (voltaje de clamping) y consume más corriente.
• Disipa el pico y protege otros componentes.

Pero hay trampa: solo protege contra picos cortos o transitorios. Picos sostenidos dañan MOV y circuito. Exposición repetida a picos altos degrada sus propiedades: voltaje de clamping baja tras cada pico; tras un tiempo, se destruye.

Solución fácil: mayoría de MOV van en serie con fusible (interruptor térmico). Fusible actúa cuando MOV consume alta corriente. Tras pasar voltaje transitorio, MOV se prepara para el siguiente.

Rendimiento del MOV

Funciona principalmente como supresor de picos de tensión de línea. No conduce si voltaje es menor que clamping. No rendirá si recibe pico superior a su capacidad → MOV dañado.

MOV dañado

Rendimiento disminuye con el tiempo. Vida útil en gráficas del fabricante: lecturas detalladas de tiempo, corriente, número de pulsos transitorios.

Supresor de picos de voltaje

Clasificación energética (energy rating) afecta rendimiento. Al aumentar, afecta vida del varistor → cambia número de pulsos transitorios que maneja.

Mejorar rendimiento: conectar más varistores en paralelo. Aumentar clasificación también ayuda.

Gran ventaja: tiempo de respuesta. MOV corta picos en nanosegundos. Pero inductancia de terminales y método de montaje pueden afectar respuesta.

Especificaciones del MOV

Aspectos clave al comprar o fabricar MOV:

Voltaje Máximo de Trabajo

Máximo voltaje CC continuo que MOV puede manejar. Corriente de fuga típica debe ser menor que valor especificado.

Voltaje del Varistor

Al seleccionar MOV por voltaje, el máximo RMS continuo debe ser ligeramente superior al voltaje de alimentación previsto. Ej: 260 V RMS para alimentación 230 V.

Voltaje Máximo de Clamping

Se obtiene aplicando corriente de pulso específica. Permite disipar y conducir corriente de pico.

Corriente de Pico (Surge Current)

Pico de corriente máximo que dispositivo soporta sin daño, por tiempo dado. MOV debe desviar pico permitiendo corriente normal alimentar circuito.

Desplazamiento por Pico (Surge Shift)

Variación de voltaje tras pasar corriente de pico. Reduce voltaje de clamping nominal y crea variación tras onda.

Absorción de Energía

Máxima energía que forma de onda específica disipa sin problemas. Determinable con circuito controlado con valores predeterminados. Expresada en x/y estándar: y = tiempo para alcanzar la mitad del pico, x = subida rápida.

Capacitancia

Al ser dos placas metálicas con dieléctrico entre ellas, actúa como capacitor en rango nF. Mayor tamaño → mayor capacitancia. No afecta alimentación CA/CC hasta evento de pico.

Corriente de Fuga

Corriente que fluye de circuito CA/CC a tierra. También corriente que varistor consume operando por debajo de voltaje de clamping.

Tiempo de Respuesta

Tiempo que MOV empieza a conducir tras evento de pico. Estándar: 500 picosegundos. No es necesario comparar velocidades porque la mayoría de transitorios tienen subida más lenta. Circuito afecta directamente tiempo de respuesta de MOV con terminales.

Voltaje CA Máximo

Máximo voltaje RMS que puedes aplicar constantemente al varistor. Al elegir RMS máximo, debe ser ligeramente superior al RMS real.

Circuito MOV

Mayormente MOV en paralelo con fusible. Diagrama de circuito:

Diagrama de circuito MOV

Cuando voltaje dentro de límites, MOV alta resistencia. Al pico, voltaje cruza MOV y reduce resistencia a valor bajo → corriente pasa por circuito, no por MOV → se vuelve cortocircuito.

Pico grande pasa por MOV → fusible salta y desconecta circuito de red.

En caso de voltaje transitorio, alto voltaje vuelve a normal. Duración de alta corriente no daña fusible → circuito retoma operación normal al normalizarse voltaje.

Si encuentras MOV dañado, puede ser por múltiples picos de sobrevoltaje.

Cómo Construir Uno

Puedes fabricar MOV con polvos cerámicos de óxidos metálicos (bióxido, manganeso, etc.). Lo principal: óxido de zinc (90 %) y pequeñas cantidades de otros óxidos. Mantén polvos intactos entre dos electrodos (placas metálicas).

Granos de óxido metálico crean unión diodo entre cada diodo → MOV = varios diodos en serie. Al aplicar voltaje pequeño a placas, ocurre corriente de fuga inversa en todas conexiones.

Protector de picos

Símbolo del MOV

Similar al símbolo de termistor: rectángulo con línea diagonal. Pequeña sección añadida paralela al cuerpo, mostrando naturaleza no lineal.

Símbolo MOV

Elegir el MOV Adecuado para Protección

Consejos para elegir MOV correcto:

1. Determina voltaje de trabajo continuo: voltaje que aplicarás al varistor. Selecciona varistor con voltaje máximo CC/CA ligeramente superior al aplicado. Usualmente se eligen varistores con voltaje nominal máximo 10-15 % superior al voltaje de línea real. Para baja corriente de fuga, usa varistor con voltaje de operación más alto.
2. Conoce energía que varistor puede absorber en pico. Experimento simple: usa carga máxima del varistor durante pico con especificaciones del datasheet. Elige MOV que disipe energía igual o ligeramente superior a la disipación requerida en pico.
3. Calcula corriente de pico que pasa por varistor. Selecciona varistor con corriente de pico equivalente o ligeramente superior a la requerida.
4. Encuentra disipación de potencia requerida. Selecciona varistor con potencia nominal igual o superior a la manejo requerido por circuito.
5. Si dudas sobre potencia, corriente de pico y energía, elige siempre dispositivo con mayor potencia, energía y corriente de pico.
6. Selecciona modelo correcto para voltaje de clamping adecuado según voltaje máximo permitido en entrada/salida. Asegura que circuito soporte ese voltaje.

Aplicaciones del MOV

Usos variados en circuitos con riesgo de picos. Protección contra picos y regletas son aplicaciones comunes.

Circuito protector de picos

También en fuentes conectadas a red, líneas de comunicación, sistemas de datos, cámaras digitales, ordenadores, sistemas de potencia, PDAs, reproductores MP3.

Aplicaciones menos comunes: mezcladores de microondas para detección, modulación, conversión de frecuencia.

Resumen

Elegir MOV adecuado no es ciencia espacial. Solo necesitas entender cómo funciona y elegir tus valores.

El trabajo del varistor en circuitos sensibles es evitar que voltaje supere valor establecido → se vuelve cortocircuito que corta corriente y evita daño por sobrevoltaje.

¿Dudas o consultas sobre MOV? Contáctanos; encantados de ayudar.