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Produkt-Übersicht
Die ThermoFuse®-Varistoren werden für den Überspannungsschutz mit einem zusätzlichen Thermoelement als Sicherheitsmerkmal verwendet.
In den letzten Jahren sind Ausfallsicherheitsfunktionen gefragter geworden und so ist die Vielfalt der Thermoschutzvaristoren auf dem Markt gestiegen, was zu vielen Ausführungen in verschiedenen Größen und Überspannungskapazitäten geführt hat.
Dieser Artikel führt die Vorteile und Eigenschaften des TDK ThermoFuse®-Varistors gegenüber den Standardvaristoren auf.

Inhalt

Was ist der Unterschied zwischen einem herkömmlichen Varistor und einem Varistor mit Thermosicherung?

Im Allgemeinen werden Metalloxidvaristoren (Varistoren) verwendet, um elektronische Geräte gegen Überspannungen zu schützen.
Verschiedene Ereignisse können jedoch zu einem thermischen Durchgehen in einem Varistor führen und die Stromkreisschutzfunktion der Komponente kann nicht länger gewährleistet werden.
Diese Ereignisse können am Ende der Lebensdauer eines Varistors oder kurz davor auftreten oder wenn der Varistor einer starken Überspannung ausgesetzt wird.

Abbildung 1 Was ist ein Varistor mit Thermosicherung?

Ein ThermoFuse®-Varistor verhindert den beschriebenen Fehlermodus durch ein Hybriddesign: Dieses kombiniert einen Varistor und ein Thermoelement in einer Komponente.
Ein Scheibenvaristor ist in Reihe mit einer Thermosicherung geschaltet. Wenn die Temperatur ansteigt, beginnt das Thermoelement zu schmelzen und eine Feder trennt den Varistor sicher von der Leitung ab und vermeidet die Wiederaufschaltung.
Dies erhöht die Zuverlässigkeit und schützt das Gerät.

Typisches Beispiel eines Prinzipschaltbilds für den ThermoFuse®-Varistor

Ende der Lebensdauer/thermisches Durchgehen - Varistor gegen Varistor mit einer Thermosicherung

Zu Beginn der Lebensdauer ist die Varistorspannung Vv oberhalb der Betriebsspannung Vop ausgelegt. Im Laufe der Zeit führen die Überspannungsimpulse auf die Last zu einem Abfall von Vv, was zum Ende der Lebensdauer der Varistorkomponente und zum thermischen Durchgehen sowie zur Überhitzung, Verkohlung, Bildung von Rauch und potenziell von Feuer führen kann. Der ThermoFuse-Varistor von TDK trennt bei Überhitzung die Varistorscheibe von der Leitung ab, was die Verkohlung größtenteils beseitigen und die Gefahr des Feuers verringern kann.

Die nachfolgenden Abbildungen zeigen den Vergleich von Standardvaristoren (links) mit der NT-Typenreihe von TDK (rechts) nach ungewöhnlichen Überspannungsprüfungen.

Vorteile des ThermoFuse®-Varistors
- Höhere Sicherheit, Abtrennung vom Stromkreis
- Hohe Isolation und Vermeidung der Wiederaufschaltung
- Das Thermoelement ist eng mit dem Varistor verbunden und kann sich während eines Überhitzungsereignisses schnell öffnen
- Verringerte Gefahr thermischen Durchgehens und der damit verbundenen Möglichkeit der Bildung von Rauch oder Feuer

Überwachungsfunktion

Die TDK ThermoFuse®-Varistoren sind außerdem mit zusätzlichen Anzeigeleitungen ausgestattet, die zur Nachverfolgung verwendet werden können, wenn die Komponente von der Leitung abgetrennt ist.
Die Überwachungsfunktion ändert das Signal nach einer Abtrennung und wird zur visuellen Anzeige häufig mit einer LED kombiniert.

Warum werden Varistoren mit Thermosicherung beliebter?

Varistoren mit Thermosicherung sind sicherer als einzelne Varistorkomponenten. In bestimmten Fällen, wie zum Beispiel bei Schwankungen im Spannungsniveau oder bei häufigen Überspannungsimpulsen, unterliegt ein einzelner Varistor der Gefahr des thermischen Durchgehens und die Ingenieure neigen dazu, stattdessen zuverlässigere Lösungen wie die TDK ThermoFuse®-Varistoren zu verwenden.
Außerdem ermöglicht die zusätzliche Überwachungsfunktion, den Status der Komponente zu erkennen, was auch zu einer immer beliebteren Funktion wird. Die Thermofuse®-Varistoren erfüllen auch höhere Marktstandards wie die UL-Norm 1449 Typ 1-5.

Produktübersicht über die ThermoFuse®-Varistoren von TDK

Typenreihe Bestellnummer Scheibengröße[mm] Betriebsspannung[VRMS] Nom. Entladestrom In (8/20 μs, 15-mal)[kA] Max. Überstrom Imax (8/20 μs, 1-mal)[kA] Max. Energieabsorption[J]
T14 B72214T 14 130 bis 680 3 6 50 bis 180
T20 B72220T 20 170 bis 895 3 10 100 bis 400
NT14 B72214R/W 14 130 bis 680 3 6 50 bis 220
NT20 B72220R/W 20 130 bis 750 5 10 100 bis 480
MT25 B72225M 22 150 bis 385 10 20 215 bis 600
MT30 B72230M 25 150 bis 750 10 bis 15 25 215 bis 1025

Anwendungsbeispiele

Intelligente Stromzähler, Photovoltaiksysteme, Beleuchtungsgeräte, Stromversorgungseinheiten

Übersicht über das MT-Design (einschließlich MT-Video oder MT-Präsentation mit Voiceover)

Video 1 Übersicht über das MT-Design