Eine Leiterplatte besteht aus verschiedenen Teilen, darunter Dioden, Widerstände und starre Platten. Jedes Teil dient einem bestimmten Zweck, aber ein Varistor schützt hauptsächlich den Aufbau.
Ein Varistor ist eines der kritischen Bauteile einer Platine. Technisch gesehen handelt es sich dabei nicht um einen typischen Widerstand, sondern um einen dynamischen. Der Widerstand ändert sich mit der Änderung der Spannung. In Kürze erfahren Sie mehr darüber.
Dieser Artikel beschreibt Varistoren, ihre Funktionsweise und die gängigen Typen. Sie erfahren außerdem, wie Sie verschiedene Symbole erkennen und interpretieren. Hier finden Sie auch einige Anwendungsbeispiele. Dieser Leitfaden ist nützlich für Heimwerker, Einzel- und Großhändler sowie lokale Hersteller. Bei weiteren Fragen kontaktieren Sie uns bitte unter UETPCB.
Was sind Varistoren?
Varistoren sind kritische Komponenten einer Leiterplatte. Der Name „Varistor“ setzt sich aus zwei Begriffen zusammen: Spannung und Widerstand. Spannung + Widerstand = Varistor.
Ein Varistor ist in erster Linie ein Sicherheitselement für eine Leiterplatte. Er trägt nicht wie andere Komponenten zur Funktion der Leiterplatte bei, sondern schützt sie. Daher ist die Identifizierung dieses Elements für die Reparatur der Leiterplatte sehr wichtig. Im nächsten Abschnitt erfahren Sie mehr darüber.
Was macht ein Varistor?
Ein Varistor funktioniert abhängig vom Spannungsniveau. Wenn die Spannung niedrig oder durchschnittlich ist, ist sein Widerstand zu hoch. Umgekehrt bietet er bei zu hoher Spannung, wie bei Spannungsspitzen, nur einen geringen Widerstand. In dieser Situation kann der hohe Strom leicht durch den Varistor fließen. Wenn der Strom bereits durch diese Komponente geflossen ist, hat er keine Auswirkungen auf andere. Somit schützen Varistoren die Leiterplatte vor Spannungsspitzen.
Was ist ein Spannungsstoß? Einfach ausgedrückt handelt es sich dabei um einen plötzlichen oder schnellen Spannungsanstieg. Er kann aus vielen Gründen auftreten, beispielsweise durch Blitzeinschläge. Unabhängig von der Ursache kann er einige Mikrosekunden dauern und damit lange genug, um die meisten PCB-Teile zu beschädigen.
Arten von Varistoren
Es gibt viele Arten von Varistoren. Sie werden hauptsächlich durch ihre inneren Bestandteile, Formen und Spezifikationen klassifiziert. Jeder Typ hat seine eigenen Vorteile und Verwendungsmöglichkeiten. Sie können Varistoren anhand ihrer Bestandteile in zwei Typen einteilen: MOV und ZCV. Zu Ihrer Information: Es gibt noch weitere Typen, die jedoch weniger verbreitet sind als diese beiden. Bleiben wir also bei diesen beiden Typen.
Metalloxid-Varistoren (MOVs)
Diese Varistoren sind am weitesten verbreitet, da sie billig und einfach herzustellen sind. Der Hauptrohstoff dieser Varistorwiderstände ist Zinkoxid. Sie enthalten außerdem eine minimale Menge anderer Metalloxide.
MOVs sind für viele Leiterplatten perfekt geeignet, obwohl sie nur für starre Leiterplatten geeignet sind. Haushaltsgeräte wie Öfen, Mixer, Fernseher, Kühlschränke oder sogar Ihre Wasserpumpe verwenden diese Varistoren.
Siliziumkarbid-Varistoren
Wie der Name schon sagt, verwenden diese Varistoren Siliziumkarbid als Rohstoff. SCV sind in unserem täglichen Leben selten. Sie können sie jedoch in Hochleistungssystemen wie Fabriken oder großen Maschinen finden.
Es gibt eine interessante Tatsache über SCV. Bevor MOVs entdeckt wurden, verwendeten die Leute SCV für verschiedene Leiterplatten. Da Silikon ein teures Material ist, bevorzugen die Leute heute MOVs gegenüber SCV.
Wie liest man das Varistorsymbol?
Wie Sie wissen, schützen Varistoren hauptsächlich empfindliche PCB-Komponenten vor Spannungsspitzen. Wenn Sie den falschen Varistortyp auswählen, können die Folgen dieselben sein. Daher ist es notwendig, den richtigen Varistor für Ihre PCB zu identifizieren und auszuwählen.
Wenn Sie einen Varistor in der Hand halten, werden Sie viele verschiedene Varianten finden. Manche sind rund, andere quadratisch. Manche sind blau, andere rot. Jede Variable hat eine andere Bezeichnung, was Sie verwirren könnte. Dieser Abschnitt gibt Ihnen einige Hinweise, mit denen Sie den Varistor schnell identifizieren können.
Um die Diskussion noch einfacher zu gestalten, verwenden wir einige Beispiele realer Varistoren. Wenn Sie einen Varistor auswählen, folgen Sie dieser Schritt-für-Schritt-Anleitung.
Zeiger Nr. 1 Farbe
Varistoren sind in verschiedenen Farben erhältlich. Die Farbe eines Varistors ändert normalerweise nichts an seinen Funktionen. Verschiedene Fabriken verwenden sie zur optischen Identifizierung. Daher können Sie sich auf andere Indikatoren wie Typ, Größe und Spannung konzentrieren.
Die meisten Varistoren sind blau. Es gibt auch andere Farben wie Rot, Orange, Gelb oder Schwarz. Die Farbe Grün ist möglicherweise kaum zu sehen.
Zeiger Nr. 2 Varistortyp
Im vorherigen Abschnitt wurden Ihnen die Varistortypen vorgestellt. Sie wissen also, dass MOV der gebräuchlichste Typ ist. Sie finden ihn in normaler MOV-Elektronik, daher konzentriert sich dieser Abschnitt hauptsächlich auf diesen Typ.
Darüber hinaus kann sich der Varistortyp auch je nach Form ändern. Die beiden häufigsten Typen sind Typ D und Typ S. D steht für Scheibentyp und S für Quadrattyp. Es gibt jedoch auch andere Typen, wie R für radial, T für Röhre und B für Stange.
Zeiger Nr. 3 Größe der Varistorkomponente
Auch die Varistorgröße ist entscheidend; ein Varistor muss sie angeben. Die Größe beeinflusst hauptsächlich die Fähigkeit eines Varistors, plötzliche Spannungsspitzen zu absorbieren oder abzuleiten. Je größer also die Größe, desto höher die Kapazität. Die Varistorgröße beeinflusst auch die Spannungstoleranzen und die Klemmspannung.
Im Allgemeinen wird die Varistorgröße in mm gemessen und Standardgrößen sind 05, 07, 10, 14, 18, 20 und mehr. Diese Zahl ist der Durchmesser oder die Diagonale des Varistors. Beispielsweise wird bei einem Varistor vom Typ D vor oder nach dem Buchstaben D eine „10“ angezeigt, was bedeutet, dass der Durchmesser des Varistors 10 mm beträgt. Bei quadratischen Varistoren ist die Größe hauptsächlich diagonal.
Zeiger Nr. 4 Spannungstoleranzen
Die Spannungstoleranz ist ein weiterer kritischer Wert. Sie legt eine Grenze für die Spannung fest. Sehen wir uns ein Beispiel an. Ein Varistor hat eine Klemmspannung von 275 V und seine Toleranz beträgt 10 %. Nach der Berechnung kann die Klemmspannung zwischen 247.5 V und 302 V liegen.
Normalerweise wird die Toleranz auf Varistoren nicht so angegeben. Stattdessen finden Sie einen Buchstaben mit einem Varistorsymbol. Normalerweise ist es J, K, L oder M. J bedeutet 5 %, K bedeutet 10 %, L bedeutet 15 % und M bedeutet 20 %. Zu Ihrer Information: Meistens finden Sie K.
Zeiger Nr. 5 Klemmspannung
Die Klemmspannung ist der höchste Wert, bevor ein Varistor beginnt, zu leiten und die Leiterplatte zu schützen. Sie wird auch als Spitzen- oder Durchbruchspannung bezeichnet. Dieser Wert ist für die Sicherheit der Leiterplatte von entscheidender Bedeutung. Sie finden diesen Wert vor oder nach dem Varistorsymbol mit Toleranzbuchstaben.
Sehen wir uns ein Beispiel an. Ein 10D471K, wobei K für 10 % Toleranz steht, 10 der Durchmesser ist und 471 die Klemmspannung darstellt. In Multiplikatorform ergibt das 47 x 10^1 = 470 V ± 10 %.
Beachten Sie, dass bei manchen Varistoren die Klemmspannung ohne Multiplikatorform angegeben sein kann. Beispielsweise hat S20K275 eine Klemmspannung von 275 ± 10 %.
Zeiger Nr. 6 Weitere Informationen
Außer den oben genannten fünf Hinweisen kann ein Varistor noch weitere Informationen enthalten. In den meisten Fällen sind dort Fabriknamen, Produktseriennummern und Sicherheitsinformationen aufgeführt.
Ein Beispiel könnte Ihre Verwirrung beseitigen. Das obige Bild zeigt andere Informationen, wie STE, REG-Nr., C559 und mehr. STE könnte das Logo des Herstellers sein. Andererseits zeigt „CQC, RU, US“ seine Standardzertifizierungen an und das Produkt kommt aus den USA. Die REG-Nr. C559 ist die Seriennummer dieses bestimmten Produkts.
Diese Informationen haben keinen direkten Einfluss auf die Funktion des Varistors. Sie können diese jedoch beim Austausch benötigen.
Beispiele aus der Praxis zur Varistoridentifizierung
Beispiel Nr. 1 10D431K Varistor
- Größe „10“ gibt einen Durchmesser von 10 mm an.
- „D“ ist der Varistortyp, also der Scheibentyp.
- „K“ ist die Spannungstoleranz, die ±10 % beträgt.
- „431“ ist die Klemmspannung. In Multiplikatorform ist sie 43 x 10^1 = 430 V.
Beispiel Nr. 2 S20K275 Varistor
- „S“ ist der Varistortyp, quadratischer Typ.
- Die Größe „20“ gibt die Diagonale von 10 mm an.
- „K“ ist die Spannungstoleranz, die ±10 % beträgt.
- „275“ ist die Klemmspannung. Wie Sie sehen, ist sie nicht in Multiplikatorform, sondern direkt 275 V.
Wie testet man einen Varistor?
Die Qualität eines Varistors können Sie mit einem Multimeter prüfen. Dieses erhalten Sie problemlos in Ihrem Elektrofachgeschäft.
Bringen Sie den Varistor zunächst an einen sicheren Ort und stellen Sie sicher, dass sich keine leitfähigen Materialien in der Nähe befinden. Stellen Sie nun das Multimeter auf Widerstandsmodus, da Sie den Varistorwiderstand ermitteln können. Wenn der Varistor funktioniert, sollte er einen unendlichen oder nahezu unendlichen Widerstand aufweisen.
Sie können für genaue Varistortests auch ein Netzteil und ein Multimeter verwenden. Nachdem Sie alle Kabel angeschlossen haben, prüfen Sie die Reaktion unter verschiedenen Spannungen.
Beim Umgang mit Hochspannung müssen Sie vorsichtig sein. Beachten Sie, dass eine Hochspannung im Varistor Hitze erzeugen kann. Wenn die Hochspannung über einen längeren Zeitraum eingeschaltet bleibt, kann der Varistor außerdem durchbrennen und Rauch erzeugen. Tatsächlich dauert es nur ein paar Sekunden.
Letzter Gedanke
Das korrekte Lesen von PCB-Komponenten kann Ihnen helfen, die PCB schnell zu reparieren. Die Reparatur von Varistoren ist ein typischer Fall. Beim Lesen von Varistoren sind Farbe, Typ, Spannungstoleranz und Klemmspannung die wichtigsten Dinge. Stellen Sie immer sicher, dass Sie die Spannung richtig berechnet haben. Wie Sie wissen, gibt es einige Durchschlagsspannungen mit oder ohne Multiplikatorform.
Beim Umgang mit Leiterplatten ist darauf zu achten, Bauteile nicht zu beschädigen. Befolgen Sie stets die Anweisungen zum Aus- und Einbau von Varistoren auf der Leiterplatte. Bei Fragen können Sie sich gerne an unser Kundensupport-Forum wenden . Unsere Experten helfen Ihnen gerne weiter.