Una descarga
eléctrica durante una tormenta puede producir
picos de corta duración de millares de volt,
que al llegar a los equipos sensibles por la red
eléctrica o por la línea telefónica
pueden ocasionar daños inmediatos.
Pero no es sólo de esta forma que llegan
hasta nuestros aparatos peligros transitorios.
La desconexión momentánea de fuertes
cargas inductivas, como por ejemplo motores y
bobinas, puede producir en un radio menor picos
de tensión que sobrepasan los 2000 volt
y que fácilmente ocasionan daños
a un equipo electrónico más sensible.
Los circuitos integrados existentes en microcomputadoras
y otros equipos son los componentes más
sensibles y, como son delicados, también
son las piezas más difíciles de
encontrar en caso de necesidad de reparación.
Sin embargo, “los picos” de tensión
transitorios, no son la única causa que
puede quemar un equipo.
La excesiva tensión de red o la baja tensión
también pueden causar estragos, y ni qué
hablar de fluctuaciones en el suministro...
¿Cuántos radio relojes
o teléfonos sofisticados se encuentran
hoy fuera de uso por haber sufrido daños
durante una tormenta que ocasionó el quemado
de un integrado que no se encuentra fácilmente
en el comercio?
Para el caso de equipos profesionales de costo
más elevado la preocupación por
la protección contra transitorios, no es
solamente motivo de comodidad, sino de interés
comercial.
El costo de reparación de tales aparatos
es elevadísimo y no necesitamos decir que
es mucho mejor prevenir que remediar.
Hoy día, la solución para evitar
que transitorios de altas tensiones lleguen a
los equipos más sensibles, es relativamente
barata, gracias a la disponibilidad de un componente
de bajo costo que prácticamente hace sólo
esta tarea de absorber picos de alta tensión.
Existen varios modelos de protectores.
Estos dispositivos poseen en su interior como
base de su funcionamiento los varistores de óxido
de cinc.
Los pequeños granos de óxido de
cinc permanecen en contacto crítico en
este tipo de componente de modo que, con una baja
tensión aplicada entre los electrodos la
corriente no puede circular.
Sin embargo, si la tensión supera un determinado
valor que es el valor nominal del componente,
el contacto crítico se establece y la corriente
puede circular. Esto significa que el componente
deja de presentar una alta resistencia y se comporta
como una baja resistencia.
Si conectamos en parelelo con la red de alimentación
de 220V (ó 110V) uno de estos componentes,
que tenga una tensión nominal mayor que
el valor de pico de la red, el mismo se comporta
prácticamente como un circuito abierto,
no dejando pasar ninguna corriente ni influyendo
en el funcionamiento del circuito alimentado por
esta red.
Sin embargo, si aparece en la red un pico de
tensión más alta que la correspondiente
a su valor nominal, por un instante se vuelve
conductor, cortocircuitando este pico que no llegará
al circuito alimentaado.
Evidentemente, el varistor debe ser suficientemente
robusto para absorber la energía desarrollada
en este pulso, ya que la misma se convierte en
calor.
Los varistores comunes pueden proteger equipos
contra pulsos de tensiones de millares de volt
siempre que su duración no exceda un cierto
tiempo. Por lo que vimos la utilización
de tales protectores es muy simple: el varistor
es simplemente conectado en paralelo con la alimentación.
Existen ya en el comercio, equipos de protección
que incluyen juegos de tomas de alimentación
donde los varistores son conectados.
Estos varistores son debidamente calculados en
sus características para proporcionar la
mejor protección a los equipos a que se
destinan.
Para las líneas telefónicas ocurre
lo mismo, bastando que los varistores sean conectados
en paralelo.
En el mercado hay disponibles equipos que reúnen
la función de proteger tanto la línea
telefónica como la alimentación.
El circuito que proponemos actúa donde
el varistor es inservible, es decir, cuando hay
variaciones prolongadas (o al menos no transitorias)
en el valor de la tensión de línea.
Además, también es sensible a las
fluctuaciones de la red, desconectando la carga
cuando se produce alguna situación anormal.
El esquema eléctrico de nuestro circuito
se muestra en la figura 1. En condiciones normales,
el suministro es de 220V (o 110V según
el país) con lo cual se enciende el led
D3 (conviene que sea de color rojo) y se ajusta
P1 de modo que el transistor Q1 esté cortado
debido a la acción del zener D4 que permanece
sin conducción como consecuencia de que
la tensión en cátodo es inferior
a los 5,6V que precia para su conducción.
Al estar Q1 cortado, en el colector se tiene
la tensión de fuente, D5 conduce, Q2 está
activado y el relé L1 se energiza produciendo
el cierre de los contactos que maneja la carga
que está siendo protegida.
