Varistoren und TVS-Dioden werden häufig als Überspannungsschutz-Bauteile eingesetzt und finden daher auch ihren Einsatz in Ventilsteckern. Der strukturelle Aufbau und die Herstellung beider Elemente ist völlig unterschiedlich, das Eigenschaften hinsichtlich des Schutzes vor Überspannungen sind jedoch ähnlich.

Varistoren sind bidirektionale Bauelemente, die sowohl für Wechsel- als auch für Gleichstromschaltungen geeignet sind. Unter normalen Betriebsbedingungen wirkt ein Varistor wie ein offener Stromkreis mit hoher Impedanz. Bei hohen transienten Spannungen, die höher als eine bauelementespezifische Spannung sind, wird das Verhältnis von Widerstand zu Spannung nichtlinear, der Widerstand nimmt mit steigender Spannung ab und begrenzt die Spannung so auf ein sicheres Maß, wodurch die zum Varistor parallelliegenden Komponenten im Stromkreis wirksam geschützt werden. Varistoren gibt es in verschiedenen Gehäuseausführungen z.B. als Radialscheibe mit Drahtanschlüssen oder als keramisches Halbleiterprodukt in Form eines Chip-Varistors.

TVS-Dioden (Transient Voltage Suppressor) oder auch Suppressordioden genannt, sind Dioden zum Schutz elektronischer Schaltungen vor kurzzeitigen Spannungsimpulsen. Ähnlich wie Varistoren werden TVS-dioden dann leitend, wenn eine bauelementespezifische Spannung überschritten wird. Der Strom durch eine auftretende Spannungsspitze wird dadurch an parallel liegenden Bauteilen vorbeigeführt und die Spannung an der zu schützenden Elektronik somit begrenzt. Im normalen Betriebsfall verhalten sich TVS-dioden wie ein offener Schalter, wobei jedoch ein geringer Leckstrom auftritt und eine parasitäre Kapazität bei Hochfrequenzanwendungen stören können. Im Unterschied zu Varistoren sind TVS-Dioden als uni- und bidirektionale Bauelemente verfügbar, wobei für Anwendungen in Magnetventilsteckern besonders die bidirektionale Variante für AC- und DC-Anwendungen interessant ist.

In der Praxis und der Anwendung bei Magnetventilen bieten beide Technologien einen ausreichenden Schutz. Die Vorteile und Nachteile sind daher oft von nur theoretische Bedeutung.

VaristorTVS-Diode
Klemmspannung – Spannung, ab der der maximalen Strom geführt wirdNiedriger als bei Varistoren
BeständigkeitBesser als bei Varistoren
AnsprechzeitTeilweise länger als bei TVS-Dioden
SpannungsbereichAuch bei hohen Spannungen verwendetTypischerweise für Anwendungen <100V.
Praktisch oft in Anwendungen von 12V und 24V eingesetzt
Abbildung 1: links: Schaltbild einer uni (oben)- und bidirektionalen (unten) TVS-diode, mitte: Schaltbild eines Varistors, rechts: Schaltbild eines Ventilsteckers mit TVS-Diode und LED für DC- und AC-Anwendungen.

Betriebsurlaub 24.12.21 - 02.01.22

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