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Introdução

  • Dispositivos de Proteção Contra Surtos (DPS): Utilizados para desviar a energia de transientes que podem danificar circuitos eletrônicos, são essenciais em sistemas de proteção elétrica.

  • Diode: Amplamente utilizados para aplicações de baixa tensão, os díodos têm alta Impedância até que a tensão ultrapasse o limiar, momento em que se tornam conduzentes, protegendo circuitos sensíveis.

  • Varistor: Dispositivos de limitação de tensão que podem dissipar mais energia que os díodos e são comumente fabricados a partir de óxido de metal.

  • Tiristor: Com uma capacidade maior de dissipar energia, são úteis em aplicações em que um dispositivo crowbar é necessário para curtos circuitos.

  • Tubos de Descarga a Gás: Utilizados em proteção contra raios, estes dispositivos podem dissipar grandes quantidades de energia sem ser danificados.

Tipos de Dispositivos [1]

  • Diodes: Mais comuns em aplicações de baixa tensão, protegendo entradas sensíveis ao limitar a tensão.

  • Varistores: Podem dissipar mais energia que díodos, mas possuem capacitância parasítica que pode ser problemática em sinais de alta velocidade.

  • Tiristores: Úteis em aplicações de alta energia onde é necessário um dispositivo que atua como um curto-circuito.

  • Tubos de Descarga a Gás: Eficazes em proteções contra surtos grandes, como aqueles provocados por raios.

  • Fusíveis: Dispositivos de limitação de corrente que abrem o circuito quando a corrente excede o valor nominal.

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Funcionamento [1]

  • Re-direcionamento de Energia: Dispositivos de proteção desviam a energia dos transientes para preservar a integridade dos componentes sensíveis.

  • Impedância: A maioria dos dispositivos possui alta impedância até que um limiar de tensão ou corrente seja excedido.

  • Resposta Rápida: Alguns dispositivos, como diodos, têm tempos de resposta rápidos que são essenciais para proteger semicondutores sensíveis.

  • Limitação de Tensão: Dispositivos como varistores e tiristores agem limitando a tensão nos circuitos.

  • Curtos-Circuitos: Certos dispositivos, como tiristores, funcionam criando um curto-circuito para dissipar rapidamente a energia.

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Aplicações Comuns [2]

  • Proteção de Telecomunicações: Utilizam-se dispositivos como tubos de descarga a gás para proteger linhas telefônicas contra surtos.

  • Equipamentos de Áudio: Proteção através de dispositivos como varistores para evitar danos a sistemas de som de alta-fidelidade.

  • Redes de Computadores: Diodos e fusíveis são usados para proteger contra descargas eletroestáticas.

  • Indústrias: Dispositivos de alto desempenho como tiristores são empregados para proteção em equipamentos industriais.

  • Sistemas de Energia Elétrica: Usam-se DPS para proteger redes elétricas contra surtos oriundos de descargas atmosféricas.

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Vantagens [1]

  • Eficiência Energética: Capacidade de redirecionar o excesso de energia reduz o risco de danos.

  • Durabilidade: Alguns dispositivos, como gas discharge tubes, podem suportar altos níveis de energia sem falhar.

  • Economia: Capacitores e varistores são soluções de baixo custo para aplicações de proteção básica.

  • Rapidez: Respostas rápidas de dispositivos como díodos previnem danos em semicondutores.

  • Compatibilidade: Vários dispositivos podem ser incorporados em diferentes tipos de circuitos operados por energia.

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Desvantagens [1]

  • Limitação de Capacidade: Dispositivos como diodos têm limites baixos para dissipação de energia.

  • Falta de Fiabilidade: Equipamentos mais propensos a falhas sob eventos transientes muito curtos ou intensos.

  • Substituição Frequente: Dispositivos de proteção que falham, como fusíveis, podem exigir substituição frequente em ambientes de alta energia.

  • Complexidade: Em alguns casos, a instalação de dispositivos pode complicar o design de circuitos elétricos.

  • Capacitância Parasitária: Varistor podem ter problemas de capacitância em sinais de alta frequência.

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