Metalloxid-Varistoren

Schnelle Erdung hält Flugzeuge in der Luft

24.04.2009 | Autor / Redakteur: Matt Ellis* / Andreas Mühlbauer

Allerdings sind diese EMI-Filterbausteine kaum in der Lage, die Spannung zu klemmen und so Spannungsspitzen, Blitzeinschläge und andere ernsthafte transiente Ereignisse zu bewältigen. Hierfür empfiehlt Syfer das MOV-Planararray. Dieses speziell für Steckerhersteller entwickelte Bauteil wird innerhalb der Hülse eines militärischen oder Luft-/Raumfahrt-Steckertyps eingebaut und ergänzt oder ersetzt ein planares Kondensatorarray. Im Vergleich mit anderen Technologielösungen bieten die MOV-Planararrays dieselben Volumen- und Gewichtsvorteile wie Kondensator-Planararrays.

Der schnelle Weg zur Masse

Bei Betriebsspannungen verhält sich ein MOV wie ein hochohmiger Widerstand mit einem maximalen spezifizierten Leckstrom von 5 µA. Sobald die Spannung einen gewissen Wert erreicht, wird das Bauteil stark leitend und bietet einen Pfad zur Masse, wodurch es sich ideal für den Einsatz als Transientenschutz eignet. MOVs arbeiten fast wie ein Festkörperschalter – sie bieten eine schnelle und effiziente Kurzschluss-Route zur Masse und begrenzen so Stromstöße oder Pulse.

Typische Leistungsdaten des Varistors sind 500 A Spitzenstrom und 3 J Energie mit einer Transienten. Diese Begrenzungen hängen von der Geometrie des Planars ab. Besonders dünne Varianten und solche hoher Dichte können beispielsweise ein geringeres Leistungsvermögen haben.

Bild 1: Das U-I-Verhalten eines bei 47-V-Bauteils im Betrieb
Bild 1: Das U-I-Verhalten eines bei 47-V-Bauteils im Betrieb

Bild 1 zeigt das U-I-Verhalten eines bei 47-V-Bauteils im Betrieb. Bei 47 V beträgt der Strom etwa 5 µA, die Nennspannung bei 1 mA ist 63 V, die Klemmspannung bei 10 A beträgt 90 V. In diesem Fall wäre die Spezifikation des Bauteils: Arbeitsspannung 47 V, Nennspannung 53 bis 69 V und maximale Klemmspannung 100 V bei 10 A.

Bild 2: Bidirektionales Verhalten des MOV – gleich gute Leistung sowohl für positive als auch negative Transienten
Bild 2: Bidirektionales Verhalten des MOV – gleich gute Leistung sowohl für positive als auch negative Transienten

Bild 2 zeigt einen Stromfluss von 1 mA bei Nenn- oder Durchbruchsspannung sowie einen Strom von 5 A oder 10 A bei der Klemmspannung. Dieses Verhalten ist bidirektional, der MOV wird also sowohl für positive wie negative Transienten gleich gute Leistung aufweisen.

 

Aufbau und Herstellung eines Metalloxid-Varistors

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