Viršų srovės apsauga PTC termistorius

Apsauga nuo viršsrovių PTC termistorius

Produkto apžvalga
Apsauga nuo viršsrovių PTC termistoriai yra apsauginiai komponentai, kurie automatiškai apsaugo nuo nenormalios temperatūros ir srovių, ir yra plačiai žinomi kaip “atstatomi saugikliai” arba “10,000-laiko saugikliai.” Jie pakeičia tradicinius saugiklius ir yra plačiai naudojami variklių apsaugai nuo viršsrovių ir perkaitimo, transformatoriai, perjungimo maitinimo šaltiniai, elektroninės grandinės, ir kitos programos. Apsauga nuo viršsrovių PTC termistoriai sumažina likutinę srovę, apribodami galios išsklaidymą visoje grandinėje dėl staigaus pasipriešinimo pasikeitimo. Nors tradiciniai saugikliai negali automatiškai atstatyti po grandinės perdegimo, Apsauga nuo viršsrovių, pašalinus gedimą, PTC termistoriai grįžta į savo išankstinės apsaugos būseną. Jei gedimas pasikartos, jie gali atnaujinti savo apsaugos nuo viršsrovių ir perkaitimo funkciją.

Renkantis apsaugos nuo viršsrovių PTC termistorių kaip apsaugos nuo viršsrovių ir perkaitimo komponentą, pirmiausia nustatykite maksimalią normalią grandinės veikimo srovę (neveikianti PTC termistoriaus srovė) ir maksimalią aplinkos temperatūrą PTC termistoriaus įrengimo vietoje (įprasto veikimo metu). Kitas, apsvarstykite apsaugos srovę (Y., viršsrovių apsaugos PTC termistoriaus išjungimo srovė), maksimali darbinė įtampa, ir nominalioji nulinės galios varža. Taip pat reikėtų atsižvelgti į tokius veiksnius kaip komponento matmenys. Toliau pateiktame paveikslėlyje parodytas ryšys tarp aplinkos darbinės temperatūros, neveikianti srovė, ir išjungimo srovė.

PTC termistorius, skirtas apsaugoti nuo viršįtampių

PTC termistoriaus viršsrovių apsaugos diskas 0R30 24V 1.8A 120C pakeičia Siemens

1000V PTC termistorius MZ8, 100 200R 75 Laipsniai, 1KV, Apsauga nuo viršsrovių, Patvari keramika

Taikymo principas
Kai grandinė veikia normaliai, srovė, tekanti per apsaugos nuo viršsrovių PTC termistorių, yra mažesnė už vardinę srovę. PTC termistorius palaiko mažą varžą ir neturi įtakos normaliam apsaugotos grandinės darbui. Kai įvyksta grandinės gedimas ir srovė gerokai viršija vardinę srovę, PTC termistorius staiga įkaista, darant didelio pasipriešinimo būseną, įdėjus grandinę santykinai “išjungti” būseną ir taip apsaugodamas ją nuo žalos. Kai gedimas bus išspręstas, PTC termistorius automatiškai grįžta į mažos varžos būseną, ir grandinė vėl normaliai veiks.

Paveikslas 2 rodo voltų-amperų charakteristikų kreivę ir grandinės apkrovos kreivę normaliai veikiant. Iš taško A į tašką B, PTC termistoriaus įtampa palaipsniui didėja, o juo tekanti srovė taip pat tiesiškai didėja, tai rodo, kad PTC termistoriaus varža iš esmės nesikeičia, išlieka mažo pasipriešinimo būsenoje. Iš taško B į tašką E, įtampa palaipsniui didėja, o PTC termistoriaus varža sparčiai didėja dėl šilumos susidarymo. Per jį tekanti srovė taip pat greitai mažėja, rodantis, kad PTC termistorius įjungtas į apsaugos būseną. Jei normalios apkrovos kreivė yra žemiau taško B, PTC termistorius neįeis į savo apsaugos būseną.

Apskritai, yra trijų tipų apsauga nuo viršsrovių ir perkaitimo:

1. Srovės viršsrovė (Paveikslas 3): RL1 yra apkrovos kreivė normaliai veikiant. Sumažėjus apkrovos pasipriešinimui, pavyzdžiui, kai transformatoriaus linija trumpai jungiasi, apkrovos kreivė keičiasi iš RL1 į RL2, viršija tašką B, ir PTC termistorius pereina į apsaugos būseną.

2. Įtampos viršsrovė (Paveikslas 4): Kai padidėja maitinimo įtampa, pavyzdžiui, kai 220 V elektros linija staiga pakyla iki 380 V, apkrovos kreivė keičiasi iš RL1 į RL2, viršija tašką B, ir PTC termistorius pereina į apsaugos būseną.

3. Perkaisti (Paveikslas 5): Kai aplinkos temperatūra pakyla virš tam tikros ribos, PTC termistoriaus voltų-amperų charakteristikos kreivė pasikeičia iš A-B-E į A-B1-F. Kai apkrovos kreivė RL viršija tašką B1, PTC termistorius pereina į apsaugos režimą.

Viršsrovių apsaugos grandinės schema

Modelio parametrai

Bendrosios paskirties PTC termistorius apsaugai nuo viršsrovių

PTC apsaugos nuo viršsrovių grandinės schema

PTC termistorių, skirtų apsaugai nuo viršsrovių, pasirinkimo vadovas

PTC apsaugos nuo viršsrovių termistoriaus modelio parametrai

1. Maksimali darbinė įtampa
Kai PTC termistorius nuosekliai prijungtas grandinėje, normaliai veikiant jame lieka tik nedidelė įtampos dalis. Kai PTC termistorius įsijungia ir įgauna didelės varžos būseną, jis turi atlaikyti beveik visą maitinimo įtampą. Todėl, renkantis PTC termistorių, užtikrinti, kad jo maksimali darbinė įtampa būtų pakankamai aukšta, kartu atsižvelgiant ir į galimus maitinimo įtampos svyravimus.

2. Neveikianti srovė ir eksploatacinė srovė
Kad būtų užtikrintas patikimas perjungimas, darbinė srovė turi būti bent du kartus didesnė už nedarbinę srovę.
Kadangi aplinkos temperatūra labai įtakoja tiek nedarbines, tiek darbines sroves (žiūrėkite paveikslėlį žemiau), reikia atsižvelgti į blogiausius scenarijus. Neveikianti srovė turi būti parinkta esant maksimaliai leistinai aplinkos temperatūrai, o darbo srovė turėtų būti parinkta esant žemesnei aplinkos temperatūrai.

3. Didžiausia leistina srovė esant didžiausiai darbinei įtampai
Kai apsauginei funkcijai atlikti reikalingas PTC termistorius, patikrinkite, ar grandinėje nėra sąlygų, dėl kurių gali susidaryti srovės, viršijančios didžiausią leistiną vertę. Paprastai tai reiškia situacijas, kai yra trumpojo jungimo pavojus. Duomenų lape nurodoma maksimali srovės vertė. Viršijus šią vertę PTC termistorius gali sugesti arba per anksti sugesti.

4. Perjungimo temperatūra (Curie temperatūra)
Siūlome apsaugos nuo viršsrovių komponentus, kurių Curie temperatūra yra 80°C, 100° C., 120° C., ir 140°C. Neveikianti srovė priklauso nuo Curie temperatūros ir PTC termistoriaus lusto skersmens. Norėdami sumažinti išlaidas, Reikėtų pasirinkti komponentus, kurių Curie temperatūra aukšta ir kurių matmenys maži. Be to, reikėtų apsvarstyti, ar tokio PTC termistoriaus aukšta paviršiaus temperatūra gali sukelti nepageidaujamą šalutinį poveikį grandinėje. Apskritai, Curie temperatūra turi viršyti maksimalią aplinkos darbinę temperatūrą 20 iki 40°C.

5. Poveikis aplinkai

Veikiant cheminėms medžiagoms arba naudojant mišinius ar užpildus, reikia elgtis labai atsargiai. Tai gali sumažinti PTC termistoriaus efektyvumą, nes sumažėja bario titanato keramika. Šilumos laidumo pokyčiai, kuriuos sukelia vazonai, taip pat gali sukelti vietinį perkaitimą ir žalą.

Priedas: PTC termistoriaus, skirto galios transformatoriaus apsaugai nuo viršsrovių, pasirinkimo pavyzdys

Galios transformatoriaus pirminė įtampa yra 220 V, antrinė įtampa 16V, ir antrinė srovė 1,5A. Esant antrinei viršsrovei, pirminė srovė yra maždaug 350 mA, ir apsauga turi būti aktyvuota viduje 10 minučių. Transformatoriaus darbinė temperatūra svyruoja nuo -10°C iki 40°C, kai temperatūra normaliai veikia nuo 15°C iki 20°C. PTC termistorius sumontuotas arti transformatoriaus. Pirminei apsaugai pasirinkite PTC termistorių.

1. Nustatykite maksimalią darbinę įtampą

Transformatoriaus darbinė įtampa yra 220 V. Atsižvelgiant į maitinimo svyravimus, maksimali darbinė įtampa turi būti 220V x (1 + 20%) = 264 V.

Maksimali PTC termistoriaus darbinė įtampa yra 265 V.

2. Nustatykite neveikiančią srovę

Skaičiavimai ir matavimai rodo, kad normaliai veikiant transformatoriaus pirminė srovė yra 125mA. Atsižvelgiant į tai, kad aplinkos temperatūra PTC termistoriaus montavimo vietoje gali siekti iki 60°C, neveikianti srovė esant 60°C turi būti 130-140mA.

3. Darbinės srovės nustatymas

Atsižvelgiant į tai, kad aplinkos temperatūra PTC termistoriaus montavimo vietoje gali siekti iki -10°C arba 25°C, darbinė srovė turi būti 340-350mA esant -10°C arba 25°C, kurių veikimo laikas yra maždaug 5 minučių.

4. Vardinės nulinės galios rezistoriaus R25 nustatymas

Kai PTC termistorius prijungtas nuosekliai su pirminiu, susidaręs įtampos kritimas turi būti sumažintas iki minimumo. PTC termistoriaus šilumos generavimas taip pat turėtų būti sumažintas iki minimumo. Apskritai, PTC termistoriaus įtampos kritimas turėtų būti mažesnis nei 1% viso maitinimo šaltinio. R25 apskaičiuojamas taip:

220V × 1% ÷ 0,125A = 17,6Ω

5. Didžiausios srovės nustatymas

Pagal tikrus išmatavimus, kai transformatoriaus antrinis yra trumpasis jungimas, pirminė srovė gali siekti 500mA. Atsižvelgiant į padidėjusią srovę, tekančią per pirminę ritę, kai įvyksta dalinis trumpasis jungimas, maksimali PTC termistoriaus srovė turi būti didesnė nei 1A.

6. Nustatykite Curie temperatūrą ir matmenis
Atsižvelgiant į tai, kad aplinkos temperatūra PTC termistoriaus montavimo vietoje gali siekti iki 60°C, prie šios vertės pridėkite 40°C, kai pasirenkate Curie temperatūrą, todėl Curie temperatūra yra 100 °C. Tačiau, atsižvelgiant į kainą ir į tai, kad PTC termistorius nėra sumontuotas transformatoriaus apvijoje, jo aukštesnė paviršiaus temperatūra neturės neigiamos įtakos transformatoriui, todėl galima pasirinkti 120°C Curie temperatūrą. Tai leidžia sumažinti PTC termistoriaus skersmenį, išlaidų mažinimas.

7. Nustatykite PTC termistoriaus modelį
Remiantis aukščiau nurodytais reikalavimais, susipažinę su mūsų įmonės specifikacijų lape, pasirinkome MZ11-10P15RH265. Tai yra: maksimali darbinė įtampa 265V, vardinė nulinės galios varža 15Ω ± 25%, neveikianti srovė 140 Ma, darbinė srovė 350 Ma, maksimali srovė 1,2A, Curie temperatūra 120°C, ir maksimalus dydis ø11,0 mm.

PTC gedimo režimai
Yra du pagrindiniai rodikliai, skirti matuoti PTC termistorių patikimumą:

A. Atspari įtampai: Viršijus nurodytą įtampą, PTC termistorius gali trumpai jungtis ir sugesti. Taikant aukštą įtampą, pašalinami produktai, kurių atsparumas žemai įtampai, užtikrinti, kad PTC termistoriai būtų saugūs žemiau maksimalios darbinės įtampos (Vmax).
B. Srovės atsparumo galia: Viršijus nurodytą srovę arba perjungimo ciklų skaičių, PTC termistorius gali parodyti negrįžtamą didelės varžos būseną ir sugesti.. Ciklinis įjungimo ir išjungimo bandymas negali visiškai pašalinti ankstyvų gedimų.

Nurodytomis eksploatavimo sąlygomis, PTC termistorius po gedimo rodo didelės varžos būseną. Ilgalaikis įtampos taikymas PTC termistoriui (paprastai didesnis nei 1000 valandų) sukelia minimalų jo atsparumo padidėjimą kambario temperatūroje. Šis padidėjimas ryškesnis PTC kaitinimo elementuose, kurių Curie temperatūra viršija 200°C. Be PTC šildymo elementų, pagrindinė PTC gedimo priežastis yra įtempių įtrūkimai keramikos centre perjungimo metu. PTC termistoriaus veikimo metu, netolygus temperatūros pasiskirstymas, varža, elektrinis laukas, ir galios tankis PTC keramikoje sukelia didelį įtempimą centre, dėl to atsiranda delaminacija ir įtrūkimai.