¿Qué es el voltaje transitorio?

¿Qué es el voltaje transitorio?
Publicado el 24 de mayo de 2013 por Littelfuse Littelfuse 
Los transitorios de voltaje se definen como sobretensiones de energía eléctrica de corta duración y son el resultado de la liberación repentina de energía previamente almacenada o inducida por otros medios, como cargas inductivas pesadas o rayos. En los circuitos eléctricos o electrónicos, esta energía se puede liberar de manera predecible a través de acciones de conmutación controladas, o se puede inducir aleatoriamente en un circuito desde fuentes externas.


Los transitorios repetibles con frecuencia son causados ​​por la operación de motores, generadores o la conmutación de componentes de circuitos reactivos. Los transitorios aleatorios, por otro lado, a menudo son causados ​​por rayos y descargas electrostáticas (ESD). Los rayos y ESD generalmente ocurren de manera impredecible y pueden requerir un monitoreo elaborado para medirse con precisión, especialmente si se inducen a nivel de la placa de circuito. Numerosos grupos de estándares electrónicos han analizado las ocurrencias de voltaje transitorio utilizando métodos de prueba o monitoreo aceptados. Las características clave de varios transitorios se muestran en la siguiente tabla.


LF 1


Características de los picos de voltaje transitorio


Los picos de voltaje transitorios generalmente exhiben una onda "doble exponencial", como se muestra a continuación para rayos y ESD.


LF 2


LF 3


El tiempo de subida exponencial del rayo está en el rango de 1.2 μseg a 10 μseg (esencialmente del 10 % al 90 %) y la duración está en el rango de 50 μseg a 1000 μseg (50 % de los valores máximos). ESD, por otro lado, es un evento de duración mucho más corta. El tiempo de subida se ha caracterizado en menos de 1.0 ns. La duración total es de aproximadamente 100 ns.


¿Por qué los transitorios son una preocupación creciente?


La miniaturización de los componentes ha resultado en una mayor sensibilidad a las tensiones eléctricas. Los microprocesadores, por ejemplo, tienen estructuras y rutas conductoras que no pueden manejar altas corrientes de transitorios de ESD. Dichos componentes funcionan con voltajes muy bajos, por lo que las perturbaciones de voltaje deben controlarse para evitar la interrupción del dispositivo y fallas latentes o catastróficas.


Los microprocesadores sensibles prevalecen hoy en día en una amplia gama de dispositivos. Todo, desde electrodomésticos, como lavavajillas, hasta controles industriales e incluso juguetes, utilizan microprocesadores para mejorar la funcionalidad y la eficiencia.


La mayoría de los vehículos ahora también emplean múltiples sistemas electrónicos para controlar el motor, el clima, el frenado y, en algunos casos, los sistemas de dirección, tracción y seguridad.


Muchos de los componentes secundarios o de apoyo (como motores eléctricos o accesorios) dentro de los electrodomésticos y los automóviles presentan amenazas transitorias para todo el sistema.


El diseño cuidadoso del circuito no solo debe tener en cuenta los escenarios ambientales, sino también los efectos potenciales de estos componentes relacionados. La Tabla 2 a continuación muestra la vulnerabilidad de varias tecnologías de componentes.


 LF 4

Deja un mensaje 

Lista de mensajes