Thermistance PTC de protection contre les surintensités

Thermistance PTC de protection contre les surintensités

Présentation du produit
Protection contre les surintensités Les thermistances PTC sont des composants de protection qui protègent automatiquement contre les températures et les courants anormaux, et sont communément appelés “fusibles réarmables” ou “10,000-le temps fuse.” Ils remplacent les fusibles traditionnels et sont largement utilisés pour la protection contre les surintensités et la surchauffe des moteurs., transformateurs, alimentations à découpage, circuits électroniques, et d'autres applications. Protection contre les surintensités Les thermistances PTC réduisent le courant résiduel en limitant la dissipation de puissance dans l'ensemble du circuit grâce à un changement soudain de résistance. Alors que les fusibles traditionnels ne peuvent pas se réinitialiser automatiquement après une coupure de circuit, Protection contre les surintensités Les thermistances PTC reviennent à leur état de préprotection une fois le défaut supprimé. Si une panne se reproduit, ils peuvent reprendre leur fonction de protection contre les surintensités et les surchauffes.

Lors de la sélection d'une thermistance PTC de protection contre les surintensités comme composant de protection contre les surintensités et la surchauffe, déterminer d'abord le courant de fonctionnement normal maximum du circuit (le courant de non-fonctionnement de la thermistance PTC) et la température ambiante maximale à l'emplacement d'installation de la thermistance PTC (pendant le fonctionnement normal). Suivant, considérer le courant de protection (c'est à dire., le courant de déclenchement de la thermistance PTC de protection contre les surintensités), la tension de fonctionnement maximale, et la résistance nominale à puissance nulle. Des facteurs tels que les dimensions du composant doivent également être pris en compte. La figure suivante montre la relation entre la température ambiante de fonctionnement, courant sans déclenchement, et courant de déclenchement.

Thermistance PTC pour la protection contre les surintensités

Disque de protection contre les surintensités de thermistance PTC 0R30 24 V 1,8 A 120 C remplace Siemens

1000Thermistance PTC MZ8, 100 200R. 75 Degrés, 1KV, Protection contre les surintensités, Céramique durable

Principe d'application
Lorsque le circuit fonctionne normalement, le courant circulant à travers la thermistance PTC de protection contre les surintensités est inférieur au courant nominal. La thermistance PTC maintient une faible résistance et n'affecte pas le fonctionnement normal du circuit protégé. Lorsqu'un défaut de circuit se produit et que le courant dépasse considérablement le courant nominal, la thermistance PTC chauffe soudainement, en supposant un état de haute résistance, placer le circuit dans un endroit relativement “désactivé” état et le protégeant ainsi des dommages. Une fois le défaut résolu, la thermistance PTC revient automatiquement à un état de faible résistance, et le circuit reprend son fonctionnement normal.

Chiffre 2 montre la courbe caractéristique voltampère et la courbe de charge du circuit en fonctionnement normal. Du point A au point B, la tension appliquée à la thermistance PTC augmente progressivement, et le courant qui le traverse augmente également linéairement, indiquant que la résistance de la thermistance PTC reste essentiellement inchangée, rester dans un état de faible résistance. Du point B au point E, la tension augmente progressivement, et la résistance de la thermistance PTC augmente rapidement en raison de la génération de chaleur. Le courant qui le traverse diminue également rapidement, indiquant que la thermistance PTC est entrée dans son état de protection. Si la courbe de charge normale est inférieure au point B, la thermistance PTC n'entrera pas dans son état de protection.

En général, il existe trois types de protection contre les surintensités et les surchauffes:

1. Surintensité actuelle (Chiffre 3): RL1 est la courbe de charge en fonctionnement normal. Lorsque la résistance de charge diminue, comme lorsqu'une ligne de transformateur court-circuite, la courbe de charge passe de RL1 à RL2, dépassement du point B, et la thermistance PTC entre dans son état de protection.

2. Surintensité de tension (Chiffre 4): Lorsque la tension d'alimentation augmente, comme lorsqu'une ligne électrique de 220 V monte soudainement à 380 V, la courbe de charge passe de RL1 à RL2, dépassement du point B, et la thermistance PTC entre dans son état de protection.

3. Surchauffer (Chiffre 5): Lorsque la température ambiante dépasse une certaine limite, la courbe caractéristique volt-ampère de la thermistance PTC passe de A-B-E à A-B1-F. Lorsque la courbe de charge RL dépasse le point B1, la thermistance PTC entre en mode de protection.

Schéma du circuit de protection contre les surintensités

Paramètres du modèle

Thermistance PTC à usage général pour la protection contre les surintensités

Schéma du circuit de protection contre les surintensités PTC

Guide de sélection des thermistances PTC pour la protection contre les surintensités

Paramètres du modèle de la thermistance de protection contre les surintensités PTC

1. Tension de fonctionnement maximale
Lorsqu'une thermistance PTC est connectée en série dans un circuit, seule une petite partie de la tension reste à ses bornes pendant le fonctionnement normal. Lorsque la thermistance PTC s'active et prend un état de résistance élevée, il doit résister à la quasi-totalité de la tension d'alimentation. Donc, lors de la sélection d'une thermistance PTC, assurez-vous qu'il a une tension de fonctionnement maximale suffisamment élevée, tout en tenant compte des fluctuations potentielles de la tension d'alimentation.

2. Courant hors fonctionnement et courant de fonctionnement
Pour garantir une commutation fiable, le courant de fonctionnement doit être au moins deux fois supérieur au courant de non-fonctionnement.
Parce que la température ambiante affecte de manière significative à la fois les courants de non-fonctionnement et de fonctionnement (voir la figure ci-dessous), les pires scénarios doivent être envisagés. Le courant de non-fonctionnement doit être sélectionné à la température ambiante maximale autorisée, tandis que le courant de fonctionnement doit être sélectionné à une température ambiante plus basse.

3. Courant maximum autorisé à la tension de fonctionnement maximale
Lorsqu'une thermistance PTC est requise pour remplir une fonction de protection, vérifier le circuit pour détecter les conditions susceptibles de générer des courants dépassant la valeur maximale autorisée. Il s'agit généralement de situations où il existe un risque de court-circuit. La fiche technique précise la valeur actuelle maximale. Le dépassement de cette valeur peut endommager ou faire tomber prématurément la thermistance PTC..

4. Température de commutation (Curie Température)
Nous proposons des composants de protection contre les surintensités avec des températures Curie de 80°C, 100°C, 120°C, et 140°C. Le courant de non-fonctionnement dépend de la température de Curie et du diamètre de la puce de la thermistance PTC. Pour réduire les coûts, des composants avec des températures de Curie élevées et de petites dimensions doivent être sélectionnés. En outre, il convient de déterminer si la température de surface élevée d'une telle thermistance PTC peut provoquer des effets secondaires indésirables dans le circuit. En général, la température de Curie doit dépasser la température ambiante maximale de fonctionnement de 20 à 40°C.

5. Impact environnemental

En cas d'exposition à des produits chimiques ou lors de l'utilisation de composés d'empotage ou de charges, une extrême prudence doit être exercée. Cela peut réduire l'efficacité de la thermistance PTC en raison de la réduction de la céramique de titanate de baryum.. Les changements de conductivité thermique provoqués par l'empotage peuvent également entraîner une surchauffe et des dommages localisés..

Appendice: Exemple de sélection d'une thermistance PTC pour la protection contre les surintensités du transformateur de puissance

Un transformateur de puissance a une tension primaire de 220V, une tension secondaire de 16V, et un courant secondaire de 1,5A. Pendant une condition de surintensité secondaire, le courant primaire est d'environ 350 mA, et la protection doit être activée dans les 10 minutes. La température de fonctionnement du transformateur varie de -10°C à 40°C, avec une élévation de température de 15°C à 20°C en fonctionnement normal. La thermistance PTC est installée à proximité du transformateur. Veuillez sélectionner une thermistance PTC pour la protection primaire.

1. Déterminer la tension de fonctionnement maximale

La tension de fonctionnement du transformateur est de 220 V. Tenir compte des fluctuations de l'alimentation électrique, la tension de fonctionnement maximale doit être de 220 V x (1 + 20%) = 264V.

La tension de fonctionnement maximale de la thermistance PTC est de 265 V.

2. Déterminer le courant de non-fonctionnement

Les calculs et mesures montrent que le courant primaire du transformateur est de 125 mA en fonctionnement normal. Considérant que la température ambiante sur le lieu d'installation de la thermistance PTC peut atteindre jusqu'à 60°C, le courant de non-fonctionnement à 60°C doit être de 130-140 mA.

3. Détermination du courant de fonctionnement

Considérant que la température ambiante à l'emplacement d'installation de la thermistance PTC peut atteindre -10°C ou 25°C, le courant de fonctionnement doit être de 340 à 350 mA à -10 °C ou 25 °C, avec une durée de fonctionnement d'environ 5 minutes.

4. Détermination de la résistance nominale à puissance nulle R25

Lorsqu'une thermistance PTC est connectée en série avec le primaire, la chute de tension générée doit être minimisée. La propre génération de chaleur de la thermistance PTC doit également être minimisée. En général, la chute de tension d'une thermistance PTC doit être inférieure à 1% de l'alimentation totale. R25 est calculé comme suit:

220V × 1% ÷ 0,125A = 17,6Ω

5. Détermination du courant maximum

Selon les mesures réelles, lorsque le secondaire du transformateur est en court-circuit, le courant primaire peut atteindre 500mA. Compte tenu de l'augmentation du courant circulant dans la bobine primaire lorsqu'un court-circuit partiel se produit, le courant maximum de la thermistance PTC doit être supérieur à 1A.

6. Déterminer la température et les dimensions de Curie
Considérant que la température ambiante sur le lieu d'installation de la thermistance PTC peut atteindre jusqu'à 60°C, ajoutez 40°C à cette valeur lors de la sélection de la température de Curie, ce qui donne une température de Curie de 100°C. Cependant, compte tenu du coût et du fait que la thermistance PTC n'est pas installée dans l'enroulement du transformateur, sa température de surface plus élevée n'affectera pas négativement le transformateur, donc une température Curie de 120°C peut être sélectionnée. Cela permet de réduire le diamètre de la thermistance PTC, réduire les coûts.

7. Déterminer le modèle de thermistance PTC
Basé sur les exigences ci-dessus, après consultation du cahier des charges de notre entreprise, nous avons sélectionné le MZ11-10P15RH265. C'est: tension de fonctionnement maximale 265 V, résistance nominale à puissance nulle 15Ω ± 25%, courant hors fonctionnement 140 mA, courant de fonctionnement 350 mA, courant maximum 1,2A, Température de Curie 120°C, et taille maximale ø11,0 mm.

Modes de défaillance PTC
Il existe deux indicateurs principaux pour mesurer la fiabilité des thermistances PTC:

UN. Capacité de tenue en tension: Le dépassement de la tension spécifiée peut provoquer un court-circuit et une panne d'une thermistance PTC.. L'application d'une haute tension élimine les produits ayant une capacité de tenue à basse tension, s'assurer que les thermistances PTC sont sûres en dessous de la tension de fonctionnement maximale (Vmax).
B. Capacité de tenue actuelle: Le dépassement du courant spécifié ou du nombre de cycles de commutation peut provoquer l'apparition d'un état de résistance élevée irréversible et la défaillance d'une thermistance PTC.. Les tests marche-arrêt cycliques ne peuvent pas éliminer complètement les pannes prématurées.

Dans des conditions de fonctionnement spécifiées, une thermistance PTC présente un état de résistance élevée après une panne. Application de tension à long terme à une thermistance PTC (généralement supérieur à 1000 heures) entraîne une augmentation minime de sa résistance à température ambiante. Cette augmentation est plus prononcée dans les éléments chauffants PTC dont la température de Curie dépasse 200°C.. Outre les éléments chauffants PTC, la principale cause de défaillance du PTC est la fissuration sous contrainte au centre de la céramique lors de la commutation. Pendant le fonctionnement d'une thermistance PTC, répartitions inégales de la température, résistivité, champ électrique, et la densité de puissance au sein de la céramique PTC entraînent des contraintes élevées au centre, entraînant un délaminage et des fissures.