Ylivirtasuojaus PTC-termistori

Ylivirtasuojaus PTC-termistori

Tuotteen yleiskatsaus
Ylivirtasuojaus PTC-termistorit ovat suojakomponentteja, jotka suojaavat automaattisesti epänormaaleja lämpötiloja ja virtoja vastaan, ja ne tunnetaan yleisesti nimellä “nollattavat sulakkeet” tai “10,000-aika sulakkeet.” Ne korvaavat perinteiset sulakkeet ja niitä käytetään laajalti moottoreiden ylivirta- ja ylikuumenemissuojaukseen, muuntajat, kytkentävirtalähteitä, elektroniset piirit, ja muut sovellukset. Ylivirtasuojaus PTC-termistorit vähentävät jäännösvirtaa rajoittamalla tehohäviötä koko piirissä äkillisen vastuksen muutoksen vuoksi. Vaikka perinteiset sulakkeet eivät voi palautua automaattisesti piirin palamisen jälkeen, ylivirtasuojaus PTC-termistorit palaavat esisuojaustilaansa, kun vika on poistettu. Jos vika toistuu, ne voivat palauttaa ylivirta- ja ylikuumenemissuojatoimintonsa.

Kun valitaan ylivirtasuoja PTC-termistori ylivirta- ja ylikuumenemissuojakomponentiksi, määritä ensin piirin suurin normaali käyttövirta (PTC-termistorin ei-toiminnallinen virta) ja suurin ympäristön lämpötila PTC-termistorin asennuspaikassa (normaalin toiminnan aikana). Seuraava, harkitse suojavirtaa (Toisin sanoen, ylivirtasuojan PTC-termistorin laukaisuvirta), suurin käyttöjännite, ja nimellinen nollatehovastus. On myös otettava huomioon tekijät, kuten komponentin mitat. Seuraavassa kuvassa näkyy ympäristön käyttölämpötilan välinen suhde, laukeamaton virta, ja laukaisuvirta.

PTC-termistori ylivirtasuojaukseen

PTC-termistori ylivirtasuojalevy 0R30 24V 1.8A 120C korvaa Siemensin

1000V PTC termistori MZ8, 100 200R 75 astetta, 1KV, Ylivirtasuojaus, Kestävää keramiikkaa

Sovellusperiaate
Kun piiri toimii normaalisti, ylivirtasuojan PTC-termistorin läpi kulkeva virta on pienempi kuin nimellisvirta. PTC-termistori ylläpitää pientä vastusta, eikä se vaikuta suojatun piirin normaaliin toimintaan. Kun piirissä tapahtuu vika ja virta ylittää merkittävästi nimellisvirran, PTC-termistori kuumenee yhtäkkiä, oletetaan suuren vastuksen tilaan, asettamalla piiri suhteellisen “pois” tilaan ja siten suojaa sitä vaurioilta. Kun vika on korjattu, PTC-termistori palaa automaattisesti matalavastuksen tilaan, ja piiri palaa normaaliin toimintaan.

Kuva 2 näyttää jännite-ampeerikäyrän ja piirin kuormituskäyrän normaalin toiminnan aikana. Pisteestä A pisteeseen B, PTC-termistoriin syötetty jännite kasvaa vähitellen, ja myös sen läpi kulkeva virta kasvaa lineaarisesti, mikä osoittaa, että PTC-termistorin resistanssi pysyy olennaisesti muuttumattomana, pysyy alhaisen vastuksen tilassa. Pisteestä B pisteeseen E, jännite kasvaa vähitellen, ja PTC-termistorin resistanssi kasvaa nopeasti lämmön muodostumisen vuoksi. Myös sen läpi kulkeva virta pienenee nopeasti, osoittaa, että PTC-termistori on siirtynyt suojaustilaansa. Jos normaali kuormituskäyrä on pisteen B alapuolella, PTC-termistori ei siirry suojaustilaansa.

Yleensä, ylivirta- ja ylikuumenemissuojauksia on kolmenlaisia:

1. Nykyinen ylivirta (Kuva 3): RL1 on kuormituskäyrä normaalin käytön aikana. Kun kuormitusvastus pienenee, kuten muuntajan linjan oikosulkussa, kuormituskäyrä muuttuu RL1:stä RL2:ksi, ylittää pisteen B, ja PTC-termistori siirtyy suojaustilaansa.

2. Jännitteen ylivirta (Kuva 4): Kun virtalähteen jännite nousee, esimerkiksi kun 220 V:n sähköjohto nousee yhtäkkiä 380 V:iin, kuormituskäyrä muuttuu RL1:stä RL2:ksi, ylittää pisteen B, ja PTC-termistori siirtyy suojaustilaansa.

3. Ylikuumentua (Kuva 5): Kun ympäristön lämpötila nousee yli tietyn rajan, PTC-termistorin jännite-ampeerikäyrä muuttuu arvosta A-B-E arvoon A-B1-F. Kun kuormituskäyrä RL ylittää pisteen B1, PTC-termistori siirtyy suojaustilaan.

Ylivirtasuojauspiirikaavio

Malli	Nimellisvastus R25(Voi) ±25 %	Ei toiminnassa oleva virta Int(mA)		Käyttövirta @25℃ Se(mA)	Suurin käyttöjännite Vmax(A)	Maksimivirta Imax(A)	Curie lämpötila Tc(℃)	Mitat (mm)
Malli	Nimellisvastus R25(Voi) ±25 %	@25℃	@60℃	Käyttövirta @25℃ Se(mA)	Suurin käyttöjännite Vmax(A)	Maksimivirta Imax(A)	Curie lämpötila Tc(℃)	Dmax	Tmax	Fd
MZ11-20P3R7H265	3.7	530	430	1050	265	4.3	120(P)	22.0	5.0	0.6
MZ11-16P6R0H265	6.0	390	300	780	265	3.1		17.5	5.0	0.6
MZ11-16P7R0H265	7.0	350	280	700	265	3.1		17.5	5.0	0.6
MZ11-13P10RH265	10	260	200	520	265	1.8		14.0	5.0	0.6
MZ11-13P12RH265	12	225	180	450	265	1.8		14.0	5.0	0.6
MZ11-12P10RH265	10	250	200	500	265	1.8		13.5	5.0	0.6
MZ11-10P15RH265	15	180	140	350	265	1.2		11.0	5.0	0.6
MZ11-10P39RH265	39	130	100	250	265	1.2		11.0	5.0	0.6
MZ11-08P15RH265	15	150	120	300	265	0.8		9.0	5.0	0.6
MZ11-08P25RH265	25	130	100	250	265	0.8		9.0	5.0	0.6
MZ11-08P35RH265	35	115	90	225	265	0.8		9.0	5.0	0.6
MZ11-08P45RH265	45	105	80	220	265	0.8		9.0	5.0	0.6
MZ11-08P55RH265	55	90	70	180	265	0.8		9.0	5.0	0.6
MZ11-07P82RH265	82	70	50	140	265	0.6		8.0	5.0	0.6
MZ11-07P56RH265	56	90	60	175	265	0.6		8.0	5.0	0.6
MZ11-06P33RH265	33	110	85	220	265	0.4		7.0	5.0	0.6
MZ11-05P70RH265	70	65	50	130	265	0.3		6.5	5.0	0.6
MZ11-05P85RH265	85	60	45	120	265	0.3		6.5	5.0	0.6
MZ11-05P39RH265	39	80	65	160	265	0.2		6.5	5.0	0.6
MZ11-05P121H265	120	45	35	90	265	0.3		6.5	5.0	0.6
MZ11-05P181H265	180	40	30	80	265	0.3		6.5	5.0	0.6
MZ11-04P70RH265	70	50	40	100	265	0.2		5.5	5.0	0.6
MZ11-04P121H265	120	40	30	80	265	0.2		5.5	5.0	0.6
MZ11-03P151H265	150	40	30	75	265	0.2		4.5	5.0	0.5
MZ11-10N12RH265	12	170	130	340	265	1.2	100(N)	11.0	5.0	0.6
MZ11-10N18RH265	18	145	110	290	265	1.2		11.0	5.0	0.6
MZ11-10N22RH265	22	125	90	250	265	1.2		11.0	5.0	0.6
MZ11-07N22RH265	22	120	90	225	265	0.5		8.0	5.0	0.6
MZ11-05N151H265	150	38	30	80	265	0.3		6.5	5.0	0.6
MZ11-05N301H265	300	27	20	55	265	0.3		6.5	5.0	0.6
MZ11-05N601H265	600	20	15	40	265	0.2		6.5	5.0	0.6
MZ11-05N102H265	1000	15	12	30	265	0.2		6.5	5.0	0.6
MZ11-04N151H265	150	36	28	80	265	0.3		5.5	5.0	0.6
MZ11-03N151H265	150	33	25	65	265	0.2		4.5	5.0	0.5
MZ11-03N101H265	100	40	30	80	265	0.2		4.5	5.0	0.5
MZ11-03N70RH265	70	45	35	90	265	0.1		4.5	5.0	0.5
MZ11-08M12RH265	12	120	70	220	265	0.8	80(M)	9.0	5.0	0.6
MZ11-08M25RH265	25	85	50	170	265	0.8		9.0	5.0	0.6
MZ11-08M35RH265	35	80	50	150	265	0.8		9.0	5.0	0.6
MZ11-08M50RH265	50	60	40	120	265	1.0		9.0	5.0	0.6
MZ11-07M101H265	100	50	30	100	265	0.6		8.0	5.0	0.6
MZ11-05M70RH265	70	50	30	100	265	0.3		6.5	5.0	0.6
MZ11-05M121H265	120	30	20	60	265	0.3		6.5	5.0	0.6
MZ11-03M101H265	100	25	18	55	265	0.2		4.5	5.0	0.5
MZ11-03M151H265	150	22	15	45	265	0.2		4.5	5.0	0.5

Malli	Nimellisvastus R25(Voi) ±25 %	Ei toiminnassa oleva virta Int(mA)		Käyttövirta @25℃ Se(mA)	Suurin käyttöjännite Vmax(A)	Maksimivirta Imax(A)	Curie lämpötila Tc(℃)	Mitat (mm)
Malli	Nimellisvastus R25(Voi) ±25 %	@25℃	@60℃	Käyttövirta @25℃ Se(mA)	Suurin käyttöjännite Vmax(A)	Maksimivirta Imax(A)	Curie lämpötila Tc(℃)	Dmax	Tmax	Fd
MZ12-20P2R6H140	2.6	650	500	1300	140	4.3	120(P)	22.0	5.0	0.6
MZ12-16P4R7H140	4.7	425	330	850	140	3.1		17.5	5.0	0.6
MZ12-16P5R6H140	5.6	400	310	800	140	3.1		17.5	5.0	0.6
MZ12-13P6R8H140	6.8	325	250	650	140	1.8		14.0	5.0	0.6
MZ12-12P5R6H140	5.6	325	250	650	140	1.8		13.5	5.0	0.6
MZ12-12P6R8H140	6.8	300	230	600	140	1.8		13.5	5.0	0.6
MZ12-10P10RH140	10	225	170	450	140	1.2		11.0	5.0	0.6
MZ12-10P6R8H140	6.8	275	200	550	140	1.2		11.0	5.0	0.6
MZ12-08P22RH140	22	135	110	270	140	0.8		9.0	5.0	0.6
MZ12-06P25RH140	25	125	90	250	140	0.5		7.0	5.0	0.6
MZ12-05P33RH140	33	90	70	175	140	0.3		6.5	5.0	0.6
MZ12-16R2R1H140	2.1	710	570	1420	140	3.1	140(R)	17.5	5.0	0.6
MZ12-13R3R8H140	3.8	500	400	1000	140	1.8		14.0	5.0	0.6
MZ12-10R15RH140	15	210	170	420	140	1.2		11.0	5.0	0.6
MZ12-10R6R7H140	6.7	300	230	600	140	1.2		11.0	5.0	0.6
MZ12-10R10RH140	10	250	200	500	140	1.2		11.0	5.0	0.6

Malli	Nimellisvastus R25(Voi) ±25 %	Ei toiminnassa oleva virta Int(mA)		Käyttövirta @25℃ Se(mA)	Suurin käyttöjännite Vmax(A)	Maksimivirta Imax(A)	Curie lämpötila Tc(℃)	Mitat (mm)
Malli	Nimellisvastus R25(Voi) ±25 %	@25℃	@60℃	Käyttövirta @25℃ Se(mA)	Suurin käyttöjännite Vmax(A)	Maksimivirta Imax(A)	Curie lämpötila Tc(℃)	Dmax	Tmax	Fd
MZ13-10R1R8H30	1.8	650	550	1300	30	4.3	140(R)	11.0	4.0	0.6
MZ13-08R1R8H30	1.8	600	500	1100	30	3.0	140(R)	9.0	4.0	0.6
MZ13-12P1R2H30	1.2	750	600	1500	30	5.5	120(P)	13.5	4.0	0.6
MZ13-12P1R8H30	1.8	500	430	1000	30	5.5		13.5	4.0	0.6
MZ13-10P2R7H30	2.7	380	320	700	30	4.3		11.0	4.0	0.6
MZ13-08P1R8H30	1.8	550	450	1000	30	3.0		9.0	4.0	0.6
MZ13-08P4R2H30	4.2	280	230	560	30	3.0		9.0	4.0	0.6
MZ13-05P10RH30	10	170	140	340	30	1.0		6.5	4.0	0.6
MZ14-16P2R3H60	2.3	550	450	1100	60	8.0		17.5	4.0	0.6
MZ14-12P3R7H60	3.7	380	320	750	60	5.5		13.5	4.0	0.6
MZ14-10P5R6H60	5.6	300	250	600	60	4.3		11.0	4.0	0.6
MZ14-08P9R4H60	9.4	180	150	360	60	3.0		9.0	4.0	0.6
MZ14-05P25RH60	25	100	85	200	60	1.0		6.5	4.0	0.6
MZ14-03P55RH60	55	60	50	120	60	0.7		4.5	4.0	0.5
MZ14-08M4R7H60	4.7	180	120	360	60	3.0	80(M)	9.0	4.0	0.6

Malli	Nimellisvastus R25(Voi) ±25 %	Ei toiminnassa oleva virta Int(mA)		Käyttövirta @25℃ Se(mA)	Suurin käyttöjännite Vmax(A)	Maksimivirta Imax(A)	Curie lämpötila Tc(℃)	Mitat (mm)
Malli	Nimellisvastus R25(Voi) ±25 %	@25℃	@60℃	Käyttövirta @25℃ Se(mA)	Suurin käyttöjännite Vmax(A)	Maksimivirta Imax(A)	Curie lämpötila Tc(℃)	Dmax	Tmax	Fd
MZ15-10R1R2H15	1.2	850	700	1550	15	4.3	140(R)	11.0	4.0	0.6
MZ15-08R1R0H15	1.0	850	700	1500	15	3.0		9.0	4.0	0.6
MZ15-08R1R8H15	1.8	600	500	1100	15	3.0		9.0	4.0	0.6
MZ15-07R1R0H15	1.0	750	600	1350	15	2.5		8.0	4.0	0.6
MZ15-07R1R2H15	1.2	650	550	1200	15	2.5		8.0	4.0	0.6
MZ15-05R4R6H15	4.6	350	300	680	15	1.0		6.5	4.0	0.6
MZ15-03R13RH15	13	180	150	350	15	0.7		4.5	4.0	0.5
MZ15-10P1R2H18	1.2	700	600	1400	18	4.3	120(P)	11.0	4.0	0.6
MZ15-08P1R0H18	1.0	650	550	1200	18	3.0		9.0	4.0	0.6
MZ15-08P1R8H18	1.8	550	450	1000	18	3.0		9.0	4.0	0.6
MZ15-05P4R6H18	4.6	300	250	580	18	1.0		6.5	4.0	0.6
MZ15-03P13RH18	13	145	120	280	18	0.7

Mallin parametrit

Yleiskäyttöinen PTC-termistori ylivirtasuojaukseen

PTC-ylivirtasuojapiirikaavio

Valintaopas PTC-termistoreille ylivirtasuojausta varten

PTC-ylivirtasuojatermistorin malliparametrit

1. Suurin käyttöjännite
Kun PTC-termistori on kytketty sarjaan piiriin, vain pieni osa jännitteestä jää sen yli normaalin toiminnan aikana. Kun PTC-termistori aktivoituu ja siirtyy korkean resistanssin tilaan, sen on kestettävä lähes koko virtalähdejännite. Siksi, valittaessa PTC-termistoria, varmista, että sen maksimikäyttöjännite on riittävän korkea, samalla kun otetaan huomioon mahdolliset virtalähteen jännitteen vaihtelut.

2. Ei-käyttövirta ja käyttövirta
Luotettavan vaihdon varmistamiseksi, käyttövirran on oltava vähintään kaksinkertainen ei-käyttövirtaan verrattuna.
Koska ympäristön lämpötila vaikuttaa merkittävästi sekä ei-käyttö- että käyttövirtoihin (katso alla olevaa kuvaa), pahimpia skenaarioita on harkittava. Ei-käyttövirta tulee valita suurimmassa sallitussa ympäristön lämpötilassa, kun taas käyttövirta tulee valita alhaisemmassa ympäristön lämpötilassa.

3. Suurin sallittu virta suurimmalla käyttöjännitteellä
Kun PTC-termistoria tarvitaan suojaavan toiminnon suorittamiseen, tarkista piirissä olosuhteet, jotka voivat tuottaa suurimman sallitun arvon ylittäviä virtoja. Tämä viittaa yleensä tilanteisiin, joissa on oikosulun vaara. Tietolehti ilmoittaa maksimivirran arvon. Tämän arvon ylittäminen voi vahingoittaa PTC-termistoria tai vioittaa sitä ennenaikaisesti.

4. Vaihtolämpötila (Curie lämpötila)
Tarjoamme ylivirtasuojakomponentteja, joiden Curie-lämpötila on 80 °C, 100°C, 120°C, ja 140 °C. Ei-käyttövirta riippuu Curie-lämpötilasta ja PTC-termistorisirun halkaisijasta. Kustannusten vähentämiseksi, tulee valita komponentit, joilla on korkea Curie-lämpötila ja pienet mitat. Lisäksi, tulee harkita, voiko tällaisen PTC-termistorin korkea pintalämpötila aiheuttaa ei-toivottuja sivuvaikutuksia piirissä. Yleensä, Curie-lämpötilan tulee ylittää ympäristön maksimikäyttölämpötilan 20 40°C:een.

5. Ympäristövaikutus

Altistuessaan kemikaaleille tai käytettäessä ruukkuyhdisteitä tai täyteaineita, on noudatettava äärimmäistä varovaisuutta. Tämä voi heikentää PTC-termistorin tehokkuutta bariumtitanaattikeramiikan vähenemisen vuoksi.. Istutuksen aiheuttamat muutokset lämmönjohtavuudessa voivat myös johtaa paikalliseen ylikuumenemiseen ja vaurioihin.

Liite: Esimerkki PTC-termistorin valitsemisesta tehomuuntajan ylivirtasuojausta varten

Tehomuuntajan ensiöjännite on 220 V, toisiojännite 16V, ja toisiovirta 1,5A. Toissijaisen ylivirtatilan aikana, ensiövirta on noin 350 mA, ja suojauksen tulee olla aktivoitu sisällä 10 minuuttia. Muuntajan käyttölämpötila on -10°C - 40°C, lämpötilan nousu 15°C - 20°C normaalin käytön aikana. PTC-termistori asennetaan lähelle muuntajaa. Valitse ensisijaista suojausta varten PTC-termistori.

1. Määritä suurin käyttöjännite

Muuntajan käyttöjännite on 220V. Ottaen huomioon virtalähteen vaihtelut, maksimikäyttöjännitteen tulee olla 220V x (1 + 20%) = 264V.

PTC-termistorin suurin käyttöjännite on 265 V.

2. Määritä ei-käyttövirta

Laskelmat ja mittaukset osoittavat, että muuntajan ensiövirta normaalikäytössä on 125mA. Ottaen huomioon, että ympäristön lämpötila PTC-termistorin asennuspaikassa voi nousta jopa 60°C, ei-käyttövirran 60 °C:ssa tulisi olla 130-140 mA.

3. Käyttövirran määrittäminen

Ottaen huomioon, että ympäristön lämpötila PTC-termistorin asennuspaikassa voi olla jopa -10°C tai 25°C, käyttövirran tulee olla 340-350mA lämpötilassa -10°C tai 25°C, joiden käyttöaika on noin 5 minuuttia.

4. Nimellisnollatehovastuksen R25 määrittäminen

Kun PTC-termistori on kytketty sarjaan ensisijaisen kanssa, syntyvä jännitehäviö tulee minimoida. PTC-termistorin oma lämmöntuotto tulee myös minimoida. Yleensä, PTC-termistorin jännitehäviön tulee olla pienempi kuin 1% kokonaisvirtalähteestä. R25 lasketaan seuraavasti:

220V × 1% ÷ 0,125A = 17,6Ω

5. Maksimivirran määrittäminen

Varsinaisten mittojen mukaan, kun muuntajan toisiojohto on oikosulussa, Ensiövirta voi olla 500 mA. Kun otetaan huomioon ensiökäämin läpi kulkeva lisääntynyt virta, kun tapahtuu osittainen oikosulku, PTC-termistorin maksimivirran tulee olla yli 1A.

6. Määritä Curie-lämpötila ja -mitat
Ottaen huomioon, että ympäristön lämpötila PTC-termistorin asennuspaikassa voi nousta jopa 60°C, lisää 40 °C tähän arvoon valitessasi Curie-lämpötilaa, tuloksena on 100°C Curie-lämpötila. kuitenkin, Ottaen huomioon kustannukset ja se, että PTC-termistoria ei ole asennettu muuntajan käämiin, sen korkeampi pintalämpötila ei vaikuta haitallisesti muuntajaan, joten Curie-lämpötilaksi voidaan valita 120 °C. Tämä mahdollistaa PTC-termistorin halkaisijan pienentämisen, vähentää kustannuksia.

7. Määritä PTC-termistorimalli
Perustuu yllä oleviin vaatimuksiin, tutustuttuaan yrityksemme tekniset tiedot, valitsimme MZ11-10P15RH265. Se on: maksimi käyttöjännite 265V, nimellisnollatehovastus 15Ω ± 25%, ei-toiminnallinen virta 140 mA, käyttövirta 350 mA, maksimivirta 1,2A, Curie-lämpötila 120°C, ja maksimikoko ø11.0mm.

PTC-vikatilat
PTC-termistorien luotettavuuden mittaamiseen on kaksi pääindikaattoria:

A. Jännitteenkestokapasiteetti: Määritellyn jännitteen ylittäminen voi aiheuttaa PTC-termistorin oikosulun ja rikkoutumisen. Korkean jännitteen käyttö eliminoi tuotteet, joilla on pieni jännitekestävyys, varmistaa, että PTC-termistorit ovat turvallisesti alle maksimikäyttöjännitteen (Vmax).
B. Virrankestokyky: Määritellyn virran tai kytkentäjaksojen määrän ylittäminen voi aiheuttaa PTC-termistorin peruuttamattoman suuren resistanssin tilan ja epäonnistumisen. Syklinen on-off-testaus ei pysty täysin poistamaan ennenaikaisia vikoja.

Määrätyissä käyttöolosuhteissa, PTC-termistori osoittaa korkean resistanssin tilan vian jälkeen. Pitkäaikainen jännitesyöttö PTC-termistoriin (yleensä suurempi kuin 1000 tuntia) johtaa minimaaliseen lisääntymiseen sen vastusssa huoneenlämpötilassa. Tämä nousu on selvempi PTC-lämmityselementeissä, joiden Curie-lämpötila on yli 200 °C. PTC-lämmityselementtien lisäksi, PTC-vian ensisijainen syy on jännityshalkeilu keramiikan keskellä kytkennän aikana. PTC-termistorin käytön aikana, lämpötilan epätasainen jakautuminen, vastus, sähkökenttä, ja tehotiheys PTC-keraamissa johtavat suureen jännitykseen keskellä, mikä johtaa delaminoitumiseen ja halkeilemiseen.