Samstag , 14 Dezember 2019
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Varistoren: Damit empfindliche Schaltungen nicht gestört werden

Varistoren: Damit empfindliche Schaltungen nicht gestört werden

Bei einem Varistor handelt es sich um ein essenziell wichtiges Bauelement, welches vor allem bei empfindlichen Schaltungen verwendet wird. Der Grund: Dieses Element schützt die empfindlichen Schaltungen vor eventuellen Schäden, die durch eine Überspannung verursacht werden können.

Denn bei einem Varistor handelt es sich um einen spannungsabhängigen Widerstand. Das heißt: Dieses Bauteil ändert den Wert seines Widerstands in Abhängigkeit von der anliegenden Spannung. Aus diesem Grund werden Varistoren auch oft als VDR bezeichnet. Diese Abkürzung stammt aus dem Englischen und bedeutet Voltage Dependend Resistor.

Wo werden Varistoren verwendet?

Die Anwendungsgebiete dieser Bauteile sind relativ breit gefächert. Sie dienen nicht nur zum Schutz vor Überspannungen, sondern auch, um die Spannung zu stabilisieren oder Schaltfunken zu unterdrücken. Eingesetzt werden sie ferner unter anderem, um die Spannung zu begrenzen oder die Schaltenergie von Spulen zu absorbieren.

Wie sind Varistoren aufgebaut und wie funktionieren sie?

Hergestellt werden moderne Varistoren aus Zinkoxid, dem gegebenenfalls weitere Metalloxide beigefügt sind. Diese pulverförmigen Metalle werden gepresst und anschließend weiter verarbeitet. Anschließend werden metallische Auflagen aufgebracht, welche mit Anschlüssen versehen werden.

Das Material Zinkoxid hat den Vorteil, dass sich zwischen den einzelnen Körnern Sperrschichten befinden, die im hochohmigen Bereich angesiedelt sind. Dadurch entsteht innerhalb des Bauteils ein ganzes Netzwerk an Parallel- und Serienschaltungen.

Wird nun eine Spannung angelegt, bildet sich dadurch ein elektrisches Feld, welches die Sperrschichten teilweise abbaut. Der Abbau der Sperrschichten ist umso größer, je höher die Spannung steigt. Das hat zur Folge, dass der Widerstandswert des Varistors abnimmt.

Wird hinsichtlich der Spannung ein bestimmter Grenzwert erreicht, wechselt der Varistor in den niederohmigen Bereich. Das hat zur Folge, dass ein weiterer Anstieg der Spannung verhindert wird.

Die verschiedenen Bauarten von Varistoren

Am weitesten verbreitet sind scheibenförmige Varistoren, die mit Anschlussdrähten versehen sind. Hergestellt werden diese elektronischen Bauteile aber in verschiedenen Bauformen, die sich in erster Linie am Einsatzzweck orientieren. Beispielsweise in Form eines SMD-Bausteins. Hierbei handelt es sich um Bauelemente, welche keine Drahtanschlüsse besitzen. Stattdessen werden diese Bauelemente mittels lötfähiger Anschlussflächen auf eine Leiterplatte gelötet. Das macht es möglich, die Leiterplatte beidseitig mit Varistoren zu bestücken, weil der für die Verdrahtung notwendige Platz nicht berücksichtigt werden muss.

Hierbei handelt es sich übrigens noch um eine relativ junge Technologie, die erst in den 1960er Jahren entwickelt wurde. Zum Einsatz kamen derartige Varistoren erstmals bei den Rechnern, die bei den Saturn- und Apollo-Missionen verwendet wurden. Erst im Zuge der weiteren Entwicklung der Digitaltechnik wurden diese Bauelemente für weitere Anwendungszwecke genutzt.

Möglich ist es aber auch, den Varistor in Form eines sogenannten Schaltschützes zu verwenden. Hierbei handelt es sich um einen elektromagnetischen oder elektrischen Schalter, der bei hohen elektrischen Leistungen zum Einsatz kommt. In dieser Bauform ist der Varistor einem Relais, durch welches die Stromkreise gesteuert werden können, nicht unähnlich.


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