ओवरकरंट सुरक्षा पीटीसी थर्मिस्टर

ओवरकरंट प्रोटेक्शन पीटीसी थर्मिस्टर

उत्पाद अवलोकन
ओवरकरंट सुरक्षा पीटीसी थर्मिस्टर सुरक्षात्मक घटक हैं जो स्वचालित रूप से असामान्य तापमान और धाराओं से रक्षा करते हैं, और सामान्यतः के रूप में जाने जाते हैं “रीसेट करने योग्य फ़्यूज़” या “10,000-समय फ़्यूज़.” वे पारंपरिक फ़्यूज़ की जगह लेते हैं और मोटरों में ओवरकरंट और ओवरहीट सुरक्षा के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, ट्रान्सफ़ॉर्मर, बिजली की आपूर्ति स्विच करना, इलेक्ट्रॉनिक सर्किट, और अन्य अनुप्रयोग. ओवरकरंट सुरक्षा पीटीसी थर्मिस्टर्स प्रतिरोध में अचानक परिवर्तन के माध्यम से पूरे सर्किट में बिजली अपव्यय को सीमित करके अवशिष्ट वर्तमान को कम करते हैं. जबकि पारंपरिक फ़्यूज़ सर्किट खराब होने के बाद स्वचालित रूप से रीसेट नहीं हो सकते हैं, एक बार दोष दूर हो जाने पर ओवरकरंट सुरक्षा पीटीसी थर्मिस्टर अपनी पूर्व-संरक्षण स्थिति में लौट आते हैं. अगर कोई गलती दोबारा हो जाती है, वे अपने ओवरकरंट और ओवरहीट संरक्षण कार्य को फिर से शुरू कर सकते हैं.

ओवरकरंट सुरक्षा पीटीसी थर्मिस्टर को ओवरकरंट और ओवरहीट सुरक्षा घटक के रूप में चुनते समय, पहले सर्किट का अधिकतम सामान्य ऑपरेटिंग करंट निर्धारित करें (पीटीसी थर्मिस्टर का गैर-ऑपरेटिंग करंट) और पीटीसी थर्मिस्टर की स्थापना स्थान पर अधिकतम परिवेश तापमान (सामान्य ऑपरेशन के दौरान). अगला, सुरक्षा धारा पर विचार करें (यानी, ओवरकरंट प्रोटेक्शन पीटीसी थर्मिस्टर का ट्रिपिंग करंट), अधिकतम ऑपरेटिंग वोल्टेज, और रेटेड शून्य-शक्ति प्रतिरोध. घटक के आयाम जैसे कारकों पर भी विचार किया जाना चाहिए. निम्नलिखित आंकड़ा परिवेश के ऑपरेटिंग तापमान के बीच संबंध को दर्शाता है, नॉन-ट्रिपिंग करंट, और ट्रिपिंग करंट.

ओवरकरंट सुरक्षा के लिए पीटीसी थर्मिस्टर

पीटीसी थर्मिस्टर ओवरकरंट प्रोटेक्शन डिस्क 0R30 24V 1.8A 120C सीमेंस की जगह लेता है

1000वी पीटीसी थर्मिस्टर MZ8, 100 200आर 75 डिग्री, 1के.वी, ओवरकरंट सुरक्षा, टिकाऊ सिरेमिक

अनुप्रयोग सिद्धांत
जब सर्किट सामान्य रूप से काम कर रहा हो, ओवरकरंट सुरक्षा पीटीसी थर्मिस्टर के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा रेटेड धारा से कम है. पीटीसी थर्मिस्टर कम प्रतिरोध बनाए रखता है और संरक्षित सर्किट के सामान्य संचालन को प्रभावित नहीं करता है. जब सर्किट में खराबी आती है और करंट रेटेड करंट से काफी अधिक हो जाता है, पीटीसी थर्मिस्टर अचानक गर्म हो जाता है, एक उच्च-प्रतिरोध स्थिति मानकर, सर्किट को अपेक्षाकृत में रखना “बंद” राज्य और इस प्रकार इसे क्षति से बचाना. एक बार दोष सुलझ गया, पीटीसी थर्मिस्टर स्वचालित रूप से कम-प्रतिरोध स्थिति में लौट आता है, और सर्किट सामान्य संचालन फिर से शुरू कर देता है.

आकृति 2 सामान्य ऑपरेशन के दौरान सर्किट के लिए वोल्ट-एम्पीयर विशेषता वक्र और लोड वक्र दिखाता है. बिंदु A से बिंदु B तक, पीटीसी थर्मिस्टर पर लागू वोल्टेज धीरे-धीरे बढ़ता है, और इससे प्रवाहित होने वाली धारा भी रैखिक रूप से बढ़ती है, यह दर्शाता है कि पीटीसी थर्मिस्टर का प्रतिरोध मूलतः अपरिवर्तित रहता है, कम-प्रतिरोध स्थिति में रहना. बिंदु B से बिंदु E तक, वोल्टेज धीरे-धीरे बढ़ता है, और गर्मी पैदा होने के कारण पीटीसी थर्मिस्टर का प्रतिरोध तेजी से बढ़ता है. इससे प्रवाहित होने वाली धारा भी तेजी से कम हो जाती है, यह दर्शाता है कि पीटीसी थर्मिस्टर अपनी सुरक्षा स्थिति में प्रवेश कर चुका है. यदि सामान्य भार वक्र बिंदु B से नीचे है, पीटीसी थर्मिस्टर अपनी सुरक्षा स्थिति में प्रवेश नहीं करेगा.

आम तौर पर, ओवरकरंट और ओवरटेम्परेचर संरक्षण तीन प्रकार के होते हैं:

1. वर्तमान अतिप्रवाह (आकृति 3): सामान्य ऑपरेशन के दौरान RL1 लोड वक्र है. जब भार प्रतिरोध कम हो जाता है, जैसे कि जब ट्रांसफार्मर लाइन शॉर्ट सर्किट हो जाती है, लोड वक्र RL1 से RL2 में बदल जाता है, बिंदु बी से अधिक, और पीटीसी थर्मिस्टर अपनी सुरक्षा स्थिति में प्रवेश करता है.

2. वोल्टेज ओवरकरंट (आकृति 4): जब बिजली आपूर्ति वोल्टेज बढ़ जाती है, जैसे कि जब 220V विद्युत लाइन अचानक 380V तक बढ़ जाती है, लोड वक्र RL1 से RL2 में बदल जाता है, बिंदु बी से अधिक, और पीटीसी थर्मिस्टर अपनी सुरक्षा स्थिति में प्रवेश करता है.

3. ज़रूरत से ज़्यादा गरम (आकृति 5): जब परिवेश का तापमान एक निश्चित सीमा से ऊपर बढ़ जाता है, पीटीसी थर्मिस्टर का वोल्ट-एम्पीयर विशेषता वक्र A-B-E से A-B1-F में बदल जाता है. जब भार वक्र RL बिंदु B1 से अधिक हो जाता है, पीटीसी थर्मिस्टर सुरक्षा मोड में प्रवेश करता है.

ओवरकरंट प्रोटेक्शन सर्किट आरेख

मॉडल पैरामीटर्स

ओवरकरंट सुरक्षा के लिए सामान्य प्रयोजन पीटीसी थर्मिस्टर

पीटीसी ओवरकरंट सुरक्षा सर्किट आरेख

ओवरकरंट सुरक्षा के लिए पीटीसी थर्मिस्टर्स के लिए चयन गाइड

पीटीसी ओवरकरंट प्रोटेक्शन थर्मिस्टर के मॉडल पैरामीटर

1. अधिकतम ऑपरेटिंग वोल्टेज
जब एक पीटीसी थर्मिस्टर एक सर्किट में श्रृंखला में जुड़ा होता है, सामान्य ऑपरेशन के दौरान वोल्टेज का केवल एक छोटा सा हिस्सा ही इसके पार रहता है. जब पीटीसी थर्मिस्टर सक्रिय होता है और उच्च-प्रतिरोध स्थिति ग्रहण करता है, इसे लगभग संपूर्ण बिजली आपूर्ति वोल्टेज का सामना करना होगा. इसलिए, पीटीसी थर्मिस्टर का चयन करते समय, सुनिश्चित करें कि इसमें पर्याप्त रूप से उच्च अधिकतम ऑपरेटिंग वोल्टेज है, संभावित बिजली आपूर्ति वोल्टेज के उतार-चढ़ाव को भी ध्यान में रखते हुए.

2. नॉन-ऑपरेटिंग करंट और ऑपरेटिंग करंट
विश्वसनीय स्विचिंग सुनिश्चित करने के लिए, प्रचालन धारा गैर-परिचालन धारा से कम से कम दोगुनी होनी चाहिए.
क्योंकि परिवेश का तापमान गैर-संचालन और संचालन दोनों धाराओं को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है (नीचे दिया गया चित्र देखें), सबसे खराब स्थिति पर विचार किया जाना चाहिए. गैर-ऑपरेटिंग करंट का चयन अधिकतम स्वीकार्य परिवेश तापमान पर किया जाना चाहिए, जबकि ऑपरेट करंट को कम परिवेश के तापमान पर चुना जाना चाहिए.

3. अधिकतम ऑपरेटिंग वोल्टेज पर अधिकतम स्वीकार्य करंट
जब एक पीटीसी थर्मिस्टर को सुरक्षात्मक कार्य करने की आवश्यकता होती है, उन स्थितियों के लिए सर्किट की जाँच करें जो अधिकतम स्वीकार्य मान से अधिक धाराएँ उत्पन्न कर सकती हैं. यह आम तौर पर उन स्थितियों को संदर्भित करता है जहां शॉर्ट सर्किट का खतरा होता है. डेटा शीट अधिकतम वर्तमान मान निर्दिष्ट करती है. इस मान से अधिक होने पर पीटीसी थर्मिस्टर क्षतिग्रस्त हो सकता है या समय से पहले विफल हो सकता है.

4. स्विचिंग तापमान (क्यूरी तापमान)
हम 80°C के क्यूरी तापमान के साथ ओवरकरंट सुरक्षा घटक प्रदान करते हैं, 100डिग्री सेल्सियस, 120डिग्री सेल्सियस, और 140°से. गैर-ऑपरेटिंग करंट क्यूरी तापमान और पीटीसी थर्मिस्टर चिप के व्यास पर निर्भर करता है. लागत कम करने के लिए, उच्च क्यूरी तापमान और छोटे आयाम वाले घटकों का चयन किया जाना चाहिए. Furthermore, consideration should be given to whether such a PTC thermistor’s high surface temperature may cause undesirable side effects in the circuit. आम तौर पर, the Curie temperature should exceed the maximum ambient operating temperature by 20 to 40°C.

5. Environmental Impact

When exposed to chemicals or when using potting compounds or fillers, extreme caution must be exercised. This can reduce the effectiveness of the PTC thermistor due to reduction of the barium titanate ceramic. Changes in thermal conductivity caused by potting can also lead to localized overheating and damage.

Appendix: Example of Selecting a PTC Thermistor for Power Transformer Overcurrent Protection

A power transformer has a primary voltage of 220V, a secondary voltage of 16V, and a secondary current of 1.5A. During a secondary overcurrent condition, the primary current is approximately 350mA, and protection should be activated within 10 मिनट. The transformer’s operating temperature ranges from -10°C to 40°C, with a temperature rise of 15°C to 20°C during normal operation. The PTC thermistor is installed close to the transformer. Please select a PTC thermistor for primary protection.

1. Determine the Maximum Operating Voltage

The transformer’s operating voltage is 220V. Considering power supply fluctuations, the maximum operating voltage should be 220V x (1 + 20%) = 264V.

The maximum operating voltage of the PTC thermistor is 265V.

2. Determine the Non-operating Current

Calculations and measurements show that the primary current of the transformer is 125mA during normal operation. Considering that the ambient temperature at the PTC thermistor’s installation location can reach up to 60°C, the non-operating current at 60°C should be 130-140mA.

3. Determining the Operate Current

Considering that the ambient temperature at the PTC thermistor’s installation location can reach as low as -10°C or 25°C, the operating current should be 340-350mA at -10°C or 25°C, with an operating time of approximately 5 मिनट.

4. Determining the Rated Zero-Power Resistor R25

When a PTC thermistor is connected in series with the primary, the voltage drop generated should be minimized. The PTC thermistor’s own heat generation should also be minimized. आम तौर पर, the voltage drop of a PTC thermistor should be less than 1% of the total power supply. R25 is calculated as follows:

220V × 1% ÷ 0.125A = 17.6Ω

5. Determining the Maximum Current

According to actual measurements, when the transformer’s secondary is short-circuited, the primary current can reach 500mA. Considering the increased current flowing through the primary coil when a partial short circuit occurs, the maximum current of the PTC thermistor should be above 1A.

6. Determine the Curie Temperature and Dimensions
Considering that the ambient temperature at the PTC thermistor’s installation location can reach up to 60°C, add 40°C to this value when selecting the Curie temperature, resulting in a Curie temperature of 100°C. तथापि, considering cost and the fact that the PTC thermistor is not installed within the transformer winding, its higher surface temperature will not adversely affect the transformer, so a Curie temperature of 120°C can be selected. This allows the PTC thermistor’s diameter to be reduced, reducing costs.

7. Determine the PTC thermistor Model
Based on the above requirements, after consulting our company’s specifications sheet, we selected the MZ11-10P15RH265. वह है: maximum operating voltage 265V, rated zero-power resistance 15Ω ± 25%, non-operating current 140 एमए, operating current 350 एमए, maximum current 1.2A, Curie temperature 120°C, and maximum size ø11.0mm.

PTC Failure Modes
There are two main indicators for measuring the reliability of PTC thermistors:

ए. Voltage Withstand Capacity: Exceeding the specified voltage can cause a PTC thermistor to short-circuit and break down. Applying a high voltage eliminates products with low voltage withstand capacity, ensuring that PTC thermistors are safe below the maximum operating voltage (वीमैक्स).
बी. Current Withstand Capacity: Exceeding the specified current or number of switching cycles can cause a PTC thermistor to exhibit an irreversible high-resistance state and fail. Cyclic on-off testing cannot completely eliminate premature failures.

Under specified operating conditions, a PTC thermistor exhibits a high-resistance state after failure. Long-term voltage application to a PTC thermistor (generally greater than 1000 घंटे) results in a minimal increase in its resistance at room temperature. This increase is more pronounced in PTC heating elements with a Curie temperature exceeding 200°C. Besides PTC heating elements, the primary cause of PTC failure is stress cracking in the center of the ceramic during switching. During the operation of a PTC thermistor, uneven distributions of temperature, resistivity, electric field, and power density within the PTC ceramic lead to high stress at the center, resulting in delamination and cracking.