Varistor - Schluss mit Spannung

 

Materialbedarf

 

Anz. Bezeichnung Datenblatt
2 Batterie/Spannungsquelle 9V  
1 Transistor BC548C (BC546C-BC550C)
1 Varistor 5,5 V
2 Widerstand 470 Ohm  
1 Trimmpotentiometer 100 kOhm
2 Standard-Leuchtdiode 3mm oder 5mm 3mm, 5mm

 

 

Grundlagen

 

Soll ein Bauteil oder eine Schaltung vor allzu hoher Spannung geschützt werden, bieten sich Varistoren förmlich an. Varistoren oder auch VDR, was fürVoltage Dependent Resistor oder spannungsabhängiger Widerstand steht, leiten bei zu hoher Spannung den Strom ab und schützen so den entsprechenden Bereich.

 

VDRs gibt es für diverse Spannungen, z.B. im KFZ-Bereich natürlich 12V. Oder als Blitzschutz im Haushalt bei 230V.

 

 

Der Überspannungsschutz

 

 

Um das Grundprinzip des spannungsabhängigen Widerstandes zu verstehen, wird erst einmal eine kleine Testschaltung aufgebaut.

Mit dem Trimmer und unter Zuhilfenahme eines Transistors können wir an die Leuchtdiode (+Vorwiderstand) eine regelbare Spannung anlegen. Wird die Höchstspannung des VDRs, auch Schwellenspannung, überschritten. So sinkt der Widerstand des Varistors rapide und dieser wird soweit leitend, dass ein so großer 'Ausweichsstrom' zum fließen kommt, dass die Spannung bis an die Schwellenspannung sinkt.

Die Leuchtdiode ist hier somit gegen zu Hoher Spannung geschützt.

Damit wir einen entsprechend hohen Rgelbereich haben, wurden 2 Batterien in Reihenschaltung verwendet.

 

 

Schutz in Lichterketten

 

 

In Lichterketten kann man Varistoren dazu verwenden um die einzelnen Leuchtelemente zu schützen.

Zum Einen schützt hier der Varistor die einzelnen Leuchtmittel vor Überspannung. So kann das einzelne Lämpchen nicht überlastet werden.

Viel interressanter ist aber die Verwendung als Ausfallsicherung. Wenn man in diesem Aufbau z.B. die Diode D2 entfernt, bei laufendem Betrieb, leuchtet die andere LED unbeirrt weiter. Somit können einzelne Elemente ausfallen ohne, dass gleich die ganze Kette erlischt.

 

 

Überspannungsschutz für Halbleiter

 

Spulen haben leider eine unschöne Eigenschaft. Beim Abschalten erzeugen diese ein Gegenspannung welche nicht selten um ein Vielfaches höher ist, als die verwendete Betriebsspannung. Dadurch überlebt der ansteuernde Halbleiter das Abschalten der angesteuerten Spule in den seltensten Fällen.

Der Varistor hier sorgt dafür, dass diese Gegenspannung auf ein erträgliches Maß reduziert wird und somit den Halbleiter nicht mehr gefährdet.

 

 

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