Aşırı akım koruması PTC termistörü

Aşırı Akım Koruması PTC Termistörü

Ürüne Genel Bakış
Aşırı akım koruması PTC termistörleri, anormal sıcaklıklara ve akımlara karşı otomatik olarak koruma sağlayan koruyucu bileşenlerdir., ve yaygın olarak şu şekilde bilinir: “sıfırlanabilir sigortalar” veya “10,000-zaman sigortalanır.” Geleneksel sigortaların yerine geçerler ve motorlarda aşırı akım ve aşırı ısınma koruması için yaygın olarak kullanılırlar., transformatörler, güç kaynaklarını değiştirme, elektronik devreler, ve diğer uygulamalar. Aşırı akım koruması PTC termistörleri, dirençteki ani bir değişiklik nedeniyle tüm devredeki güç kaybını sınırlayarak artık akımı azaltır. Geleneksel sigortalar bir devre patladıktan sonra otomatik olarak sıfırlanamazken, aşırı akım koruması PTC termistörleri, arıza giderildikten sonra ön koruma durumuna geri döner. Arıza tekrar meydana gelirse, aşırı akım ve aşırı ısınma koruma fonksiyonlarına devam edebilirler.

Aşırı akım ve aşırı ısınma koruma bileşeni olarak aşırı akım koruma PTC termistörünü seçerken, ilk önce devrenin maksimum normal çalışma akımını belirleyin (PTC termistörünün çalışmama akımı) ve PTC termistörün kurulum yerindeki maksimum ortam sıcaklığı (normal çalışma sırasında). Sonraki, koruma akımını dikkate alın (Yani, aşırı akım koruma PTC termistörünün açma akımı), maksimum çalışma voltajı, ve nominal sıfır güç direnci. Bileşenin boyutları gibi faktörler de dikkate alınmalıdır. Aşağıdaki şekil ortam çalışma sıcaklığı arasındaki ilişkiyi göstermektedir., açmayan akım, ve açma akımı.

Aşırı akım koruması için PTC termistörü

PTC Termistör Aşırı Akım Koruma Diski 0R30 24V 1.8A 120C Siemens'in yerini alır

1000V PTC Termistör MZ8, 100 200R 75 Dereceler, 1KV, Aşırı akım koruması, Dayanıklı Seramik

Uygulama Prensibi
Devre normal şekilde çalışırken, aşırı akım koruma PTC termistöründen akan akım, nominal akımdan daha azdır. PTC termistörü düşük direnci korur ve korunan devrenin normal çalışmasını etkilemez. Bir devre arızası meydana geldiğinde ve akım nominal akımı önemli ölçüde aştığında, PTC termistörü aniden ısınıyor, yüksek direnç durumunu varsaymak, devreyi göreceli olarak yerleştirmek “kapalı” durumu ve böylece onu hasardan korumak. Arıza giderildikten sonra, PTC termistörü otomatik olarak düşük direnç durumuna döner, ve devre normal çalışmaya devam eder.

Figür 2 normal çalışma sırasında devrenin volt-amper karakteristik eğrisini ve yük eğrisini gösterir. A noktasından B noktasına, PTC termistörüne uygulanan voltaj giderek artar, ve içinden akan akım da doğrusal olarak artar, PTC termistörünün direncinin esasen değişmeden kaldığını gösterir, düşük dirençli bir durumda kalmak. B noktasından E noktasına, voltaj yavaş yavaş artıyor, ve PTC termistörün direnci ısı oluşumundan dolayı hızla artar. İçinden geçen akım da hızla azalır, PTC termistörünün koruma durumuna girdiğini belirten. Normal yük eğrisi B noktasının altındaysa, PTC termistörü koruma durumuna girmeyecek.

Genel olarak, Üç tip aşırı akım ve aşırı sıcaklık koruması vardır:

1. Akım aşırı akımı (Figür 3): RL1 normal çalışma sırasındaki yük eğrisidir. Yük direnci azaldığında, örneğin bir trafo hattının kısa devre yapması gibi, yük eğrisi RL1'den RL2'ye değişir, B noktasını aşmak, ve PTC termistörü koruma durumuna girer.

2. Gerilim aşırı akımı (Figür 4): Güç kaynağı voltajı arttığında, örneğin 220V'luk bir güç hattının aniden 380V'a yükselmesi gibi, yük eğrisi RL1'den RL2'ye değişir, B noktasını aşmak, ve PTC termistörü koruma durumuna girer.

3. Aşırı ısınma (Figür 5): Ortam sıcaklığı belirli bir sınırın üzerine çıktığında, PTC termistörünün volt-amper karakteristik eğrisi A-B-E'den A-B1-F'ye değişir. Yük eğrisi RL B1 noktasını aştığında, PTC termistörü koruma moduna girer.

Aşırı Akım Koruma Devre Şeması

Modeli	Anma Direnci R25(Ah) ±%	Çalışmayan Akım Dahili(mA)		Çalışma Akımı @25°C BT(mA)	Maksimum Çalışma Gerilimi Vmax(A)	Maksimum akım IMAX(A)	Curie Sıcaklığı Tc(°C)	Boyutlar (mm)
Modeli	Anma Direnci R25(Ah) ±%	@25°C	@60°C	Çalışma Akımı @25°C BT(mA)	Maksimum Çalışma Gerilimi Vmax(A)	Maksimum akım IMAX(A)	Curie Sıcaklığı Tc(°C)	Dmaks	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

Modeli	Anma Direnci R25(Ah) ±%	Çalışmayan Akım Dahili(mA)		Çalışma Akımı @25°C BT(mA)	Maksimum Çalışma Gerilimi Vmax(A)	Maksimum akım IMAX(A)	Curie Sıcaklığı Tc(°C)	Boyutlar (mm)
Modeli	Anma Direnci R25(Ah) ±%	@25°C	@60°C	Çalışma Akımı @25°C BT(mA)	Maksimum Çalışma Gerilimi Vmax(A)	Maksimum akım IMAX(A)	Curie Sıcaklığı Tc(°C)	Dmaks	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

Modeli	Anma Direnci R25(Ah) ±%	Çalışmayan Akım Dahili(mA)		Çalışma Akımı @25°C BT(mA)	Maksimum Çalışma Gerilimi Vmax(A)	Maksimum akım IMAX(A)	Curie Sıcaklığı Tc(°C)	Boyutlar (mm)
Modeli	Anma Direnci R25(Ah) ±%	@25°C	@60°C	Çalışma Akımı @25°C BT(mA)	Maksimum Çalışma Gerilimi Vmax(A)	Maksimum akım IMAX(A)	Curie Sıcaklığı Tc(°C)	Dmaks	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

Modeli	Anma Direnci R25(Ah) ±%	Çalışmayan Akım Dahili(mA)		Çalışma Akımı @25°C BT(mA)	Maksimum Çalışma Gerilimi Vmax(A)	Maksimum akım IMAX(A)	Curie Sıcaklığı Tc(°C)	Boyutlar (mm)
Modeli	Anma Direnci R25(Ah) ±%	@25°C	@60°C	Çalışma Akımı @25°C BT(mA)	Maksimum Çalışma Gerilimi Vmax(A)	Maksimum akım IMAX(A)	Curie Sıcaklığı Tc(°C)	Dmaks	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

Model Parametreleri

Aşırı Akım Koruması için Genel Amaçlı PTC Termistör

PTC aşırı akım koruma devre şeması

Aşırı Akım Koruması için PTC Termistör Seçim Kılavuzu

PTC aşırı akım koruma termistörünün model parametreleri

1. Maksimum Çalışma Gerilimi
Bir PTC termistörü bir devreye seri olarak bağlandığında, normal çalışma sırasında voltajın yalnızca küçük bir kısmı kalır. PTC termistörü etkinleştirildiğinde ve yüksek direnç durumuna geçtiğinde, neredeyse tüm güç kaynağı voltajına dayanmalıdır. Öyleyse, bir PTC termistörü seçerken, yeterince yüksek bir maksimum çalışma voltajına sahip olduğundan emin olun, aynı zamanda potansiyel güç kaynağı voltajı dalgalanmalarını da hesaba katar.

2. Çalışmama Akımı ve Çalışma Akımı
Güvenilir anahtarlama sağlamak için, çalışma akımı, çalışmama akımının en az iki katı olmalıdır.
Çünkü ortam sıcaklığı hem çalışmama hem de çalışma akımlarını önemli ölçüde etkiler (aşağıdaki şekle bakın), en kötü senaryolar dikkate alınmalı. Çalışmama akımı izin verilen maksimum ortam sıcaklığında seçilmelidir, çalışma akımı daha düşük bir ortam sıcaklığında seçilmelidir.

3. Maksimum Çalışma Geriliminde İzin Verilen Maksimum Akım
Koruyucu bir işlevi gerçekleştirmek için bir PTC termistörüne ihtiyaç duyulduğunda, izin verilen maksimum değeri aşan akımlar üretebilecek koşullar açısından devreyi kontrol edin. Bu genellikle kısa devre riskinin olduğu durumları ifade eder.. Veri sayfası maksimum akım değerini belirtir. Bu değerin aşılması PTC termistörüne zarar verebilir veya zamanından önce arızalanabilir..

4. Anahtarlama Sıcaklığı (Curie Sıcaklığı)
80°C Curie sıcaklığına sahip aşırı akım koruma bileşenleri sunuyoruz, 100°C, 120°C, ve 140°C. Çalışma dışı akım Curie sıcaklığına ve PTC termistör çipinin çapına bağlıdır. Maliyetleri azaltmak için, Curie sıcaklığı yüksek ve boyutları küçük olan bileşenler seçilmelidir. Üstelik, Böyle bir PTC termistörünün yüksek yüzey sıcaklığının devrede istenmeyen yan etkilere neden olup olmayacağı dikkate alınmalıdır.. Genel olarak, Curie sıcaklığı maksimum ortam çalışma sıcaklığını şu kadar aşmalıdır: 20 40°C'ye kadar.

5. Çevresel Etki

Kimyasallara maruz kaldığında veya saksı bileşikleri veya dolgu maddeleri kullanıldığında, son derece dikkatli olunmalıdır. Bu, baryum titanat seramiğinin azalması nedeniyle PTC termistörünün etkinliğini azaltabilir. Saklama nedeniyle termal iletkenlikte meydana gelen değişiklikler aynı zamanda lokal aşırı ısınmaya ve hasara da yol açabilir.

Ek: Güç Trafosu Aşırı Akım Koruması için PTC Termistör Seçimi Örneği

Bir güç transformatörünün birincil voltajı 220V'dur., 16V'luk ikincil voltaj, ve 1,5A'lık ikincil akım. İkincil aşırı akım durumu sırasında, birincil akım yaklaşık 350mA'dır, ve korumanın şu süre içinde etkinleştirilmesi gerekir: 10 dakikalar. Transformatörün çalışma sıcaklığı -10°C ila 40°C arasındadır., normal çalışma sırasında sıcaklığın 15°C'den 20°C'ye yükselmesiyle. PTC termistörü transformatörün yakınına monte edilir. Lütfen birincil koruma için bir PTC termistörü seçin.

1. Maksimum Çalışma Gerilimini Belirleyin

Transformatörün çalışma voltajı 220V. Güç kaynağı dalgalanmalarını dikkate alma, maksimum çalışma voltajı 220V x olmalıdır (1 + 20%) = 264V.

PTC termistörünün maksimum çalışma voltajı 265V'dur.

2. Çalışmama Akımını Belirleyin

Hesaplamalar ve ölçümler, transformatörün primer akımının normal çalışma sırasında 125mA olduğunu göstermektedir.. PTC termistörün montaj yerindeki ortam sıcaklığının 60°C’ye kadar çıkabileceği dikkate alındığında, 60°C'de çalışmama akımı 130-140mA olmalıdır.

3. Çalışma Akımının Belirlenmesi

PTC termistörün kurulum yerindeki ortam sıcaklığının -10°C veya 25°C'ye kadar düşebileceği dikkate alındığında, çalışma akımı -10°C veya 25°C'de 340-350mA olmalıdır, yaklaşık çalışma süresine sahip 5 dakikalar.

4. Nominal Sıfır Güç Direnci R25'in Belirlenmesi

Bir PTC termistörü birincil termistöre seri olarak bağlandığında, üretilen voltaj düşüşü en aza indirilmelidir. PTC termistörünün kendi ısı üretimi de en aza indirilmelidir. Genel olarak, PTC termistörünün voltaj düşüşü şundan daha az olmalıdır: 1% toplam güç kaynağının. R25 aşağıdaki şekilde hesaplanır:

220V × 1% ÷ 0,125A = 17,6Ω

5. Maksimum Akımın Belirlenmesi

Gerçek ölçümlere göre, Transformatörün sekonderi kısa devre olduğunda, birincil akım 500mA'ya ulaşabilir. Kısmi kısa devre meydana geldiğinde birincil bobinden geçen akımın arttığı göz önüne alındığında, PTC termistörünün maksimum akımı 1A'nın üzerinde olmalıdır.

6. Curie Sıcaklığını ve Boyutlarını Belirleyin
PTC termistörün montaj yerindeki ortam sıcaklığının 60°C’ye kadar çıkabileceği dikkate alındığında, Curie sıcaklığını seçerken bu değere 40°C ekleyin, 100°C Curie sıcaklığıyla sonuçlanır. Fakat, maliyet ve PTC termistörünün trafo sargısına monte edilmediği gerçeği göz önüne alındığında, daha yüksek yüzey sıcaklığı transformatörü olumsuz etkilemez, böylece 120°C Curie sıcaklığı seçilebilir. Bu, PTC termistörünün çapının azaltılmasına olanak tanır, maliyetleri azaltmak.

7. PTC termistör Modelini belirleyin
Yukarıdaki gereksinimlere dayanarak, Şirketimizin teknik özellikler sayfasına danıştıktan sonra, MZ11-10P15RH265'i seçtik. yani: maksimum çalışma voltajı 265V, nominal sıfır güç direnci 15Ω ± 25%, çalışma dışı akım 140 mA, çalışma akımı 350 mA, maksimum akım 1,2A, Curie sıcaklığı 120°C, ve maksimum boyut ø11,0mm.

PTC Arıza Modları
PTC termistörlerinin güvenilirliğini ölçmek için iki ana gösterge vardır:

A. Gerilim Dayanım Kapasitesi: Belirtilen voltajın aşılması, PTC termistörünün kısa devre yapmasına ve bozulmasına neden olabilir. Yüksek voltajın uygulanması, düşük voltaja dayanma kapasitesine sahip ürünleri ortadan kaldırır, PTC termistörlerinin maksimum çalışma voltajının altında güvenli olmasını sağlamak (Vmax).
B. Akım Dayanım Kapasitesi: Belirtilen akımın veya anahtarlama döngüsü sayısının aşılması, PTC termistörünün geri dönüşü olmayan bir yüksek direnç durumu sergilemesine ve arızalanmasına neden olabilir. Döngüsel açma-kapama testleri erken arızaları tamamen ortadan kaldıramaz.

Belirtilen çalışma koşulları altında, Bir PTC termistörü arıza sonrasında yüksek direnç durumu sergiliyor. PTC termistörüne uzun süreli voltaj uygulaması (genellikle daha büyük 1000 saat) oda sıcaklığında direncinde minimum bir artışa neden olur. Bu artış, Curie sıcaklığı 200°C'yi aşan PTC ısıtma elemanlarında daha belirgindir.. PTC ısıtma elemanlarının yanı sıra, PTC arızasının birincil nedeni, anahtarlama sırasında seramiğin merkezinde meydana gelen gerilim çatlamasıdır.. PTC termistörünün çalışması sırasında, sıcaklığın eşit olmayan dağılımları, direnç, elektrik alanı, PTC seramiği içindeki güç yoğunluğu ve güç yoğunluğu merkezde yüksek gerilime neden olur, delaminasyona ve çatlamaya neden olur.