Varistoren - Definition
Varistoren - Definition
Ein Varistor ist ein nichtlineares Widerstandselement, dessen Widerstand dynamisch in Abhängigkeit von der angelegten Spannung variiert. Die Hauptaufgabe eines Varistors ist der Schutz elektronischer und elektrischer Systeme vor Überspannungen, wie Blitzeinschlägen, Schaltüberspannungen oder plötzlichen Spannungsänderungen in Stromnetzen. Die Spannungs-Strom-Kennlinie eines Varistors ist stark nichtlinear - bei normaler Betriebsspannung hat er einen sehr hohen Widerstand, aber wenn eine bestimmte Spannungsschwelle überschritten wird, nimmt sein Widerstand schnell ab, so dass ein großer Strom fließen kann und die Spannung am geschützten Objekt begrenzt wird.
Die am häufigsten verwendeten Varistoren sind Metalloxidvaristoren (MOV - Metal-Oxide Varistor), die aus feinen Zinkoxidkörnern (ZnO) bestehen, die durch zusätzliche Dotierstoffe wie Wismut oder Mangan verbunden sind. Die Mikrokornstruktur des MOV bildet zahlreiche Steckverbinder, die für den Nichtlinearitätseffekt verantwortlich sind. Die Stromleitung im Varistor erfolgt durch Tunnelung und thermische Emission an den Steckverbindern zwischen den Körnern, was eine schnelle und effiziente Absorption von Überspannungsimpulsen ermöglicht.
Varistoren finden breite Anwendung in Schaltnetzteilen, Motorsteuerungen, Kommunikationssystemen, Messeinrichtungen und beim Schutz von Mittel- und Hochspannungsnetzen. Die Auswahl eines geeigneten Varistors hängt von Parametern wie Klemmspannung, Impulsenergie, Ansprechzeit und der Fähigkeit ab, wiederholte Überspannungen zu unterdrücken. Die Lebensdauer eines Varistors steht in direktem Zusammenhang mit der Anzahl und Energie der absorbierten Impulse, weshalb in hochkritischen Anwendungen redundante Lösungen und Varistor-Überwachungssysteme eingesetzt werden.
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