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過電流保護PTC熱敏電阻
過流保護 PTC熱敏電阻是針對異常溫度和電流自動提供保護的保護元件, 並通常被稱為 “自恢復保險絲” 或者 “10,000-時間熔斷器。” 它們取代了傳統的保險絲，廣泛用於電機的過流和過熱保護, 變形金剛, 開關電源, 電子電路, 和其他應用.
過電流保護PTC熱敏電阻
產品概述
過流保護 PTC熱敏電阻是針對異常溫度和電流自動提供保護的保護元件, 並通常被稱為 “自恢復保險絲” 或者 “10,000-時間熔斷器。” 它們取代了傳統的保險絲，廣泛用於電機的過流和過熱保護, 變形金剛, 開關電源, 電子電路, 和其他應用. 過電流保護 PTC熱敏電阻透過電阻的突然變化限制整個電路的功耗，從而減少剩餘電流. 傳統保險絲在電路燒斷後無法自動重設, 過電流保護 故障消除後，PTC熱敏電阻恢復到保護前狀態. 如果再次發生故障, 他們可以恢復過流和過熱保護功能.
選擇過流保護PTC熱敏電阻作為過流過熱保護元件時, 首先確定電路的最大正常工作電流 (PTC熱敏電阻不動作電流) 以及 PTC 熱敏電阻安裝位置的最高環境溫度 (正常操作期間). 下一個, 考慮保護電流 (IE。, 過電流保護PTC熱敏電阻的跳脫電流), 最大工作電壓, 和額定零功率電阻. 也應考慮組件尺寸等因素. 下圖為工作環境溫度的關係, 不脫扣電流, 和跳脫電流.
 PTC熱敏電阻過度保護 |
 PTC熱敏電阻過流保護盤0R30 24V 1.8A 120C 替代西門子 |
 1000V PTC熱敏電阻MZ8, 100 200右 75 學位, 1電壓, 過流保護, 耐用陶瓷 |
應用原理
當電路正常工作時, 流過過電流保護PTC熱敏電阻的電流小於額定電流. PTC熱敏電阻保持低阻值，不影響被保護電路的正常工作. 當電路發生故障且電流明顯超過額定電流時, PTC熱敏電阻突然變熱, 假設為高阻狀態, 將電路置於相對 “離開” 狀態，從而保護其免受損壞. 一旦故障解決, PTC熱敏電阻自動回到低阻值狀態, 電路恢復正常運作.
數位 2 顯示電路正常工作時的伏安特性曲線和負載曲線. 從A點到B點, 施加到PTC熱敏電阻的電壓逐漸增加, 而流過它的電流也線性增加, 顯示PTC熱敏電阻的阻值基本上保持不變, 保持低電阻狀態. 從B點到E點, 電壓逐漸升高, PTC熱敏電阻因發熱而阻值迅速增大. 流經它的電流也迅速減少, 表示PTC熱敏電阻已進入保護狀態. 如果正常負載曲線低於B點, PTC熱敏電阻不會進入保護狀態.
一般來說, 過流、過溫保護三種:
1. 電流過電流 (數位 3): RL1為正常工作時的負載曲線. 當負載電阻減小時, 例如變壓器線路短路時, 負載曲線從 RL1 變成 RL2, 超過B點, PTC熱敏電阻進入保護狀態.
2. 電壓過電流 (數位 4): 當電源電壓升高時, 例如220V電源線突然升至380V時, 負載曲線從 RL1 變成 RL2, 超過B點, PTC熱敏電阻進入保護狀態.
3. 過熱 (數位 5): 當環境溫度升高超過某一極限時, PTC熱敏電阻的伏安特性曲線由A-B-E變成A-B1-F. 當負載曲線RL超過B1點時, PTC熱敏電阻進入保護模式.
過電流保護電路圖
| 模型 | 額定電阻 R25(哦) ±25% |
非工作電流 INT(毫安) |
工作電流 @25℃ 它(毫安) |
最大工作電壓 最大電壓(A) |
最大電流 最大電流(A) |
居里溫度 溫度(℃) |
方面 (毫米) | |||
| @25℃ | @60℃ | 最大直徑 | 最高溫度 | 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(氮) | 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 | |
| 模型 | 額定電阻 R25(哦) ±25% |
非工作電流 INT(毫安) |
工作電流 @25℃ 它(毫安) |
最大工作電壓 最大電壓(A) |
最大電流 最大電流(A) |
居里溫度 溫度(℃) |
方面 (毫米) | |||
| @25℃ | @60℃ | 最大直徑 | 最高溫度 | 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(右) | 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 | |
| 模型 | 額定電阻 R25(哦) ±25% |
非工作電流 INT(毫安) |
工作電流 @25℃ 它(毫安) |
最大工作電壓 最大電壓(A) |
最大電流 最大電流(A) |
居里溫度 溫度(℃) |
方面 (毫米) | |||
| @25℃ | @60℃ | 最大直徑 | 最高溫度 | FD | ||||||
| MZ13-10R1R8H30 | 1.8 | 650 | 550 | 1300 | 30 | 4.3 | 140(右) | 11.0 | 4.0 | 0.6 |
| MZ13-08R1R8H30 | 1.8 | 600 | 500 | 1100 | 30 | 3.0 | 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 |
| 模型 | 額定電阻 R25(哦) ±25% |
非工作電流 INT(毫安) |
工作電流 @25℃ 它(毫安) |
最大工作電壓 最大電壓(A) |
最大電流 最大電流(A) |
居里溫度 溫度(℃) |
方面 (毫米) | |||
| @25℃ | @60℃ | 最大直徑 | 最高溫度 | FD | ||||||
| MZ15-10R1R2H15 | 1.2 | 850 | 700 | 1550 | 15 | 4.3 | 140(右) | 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 | ||||
型號參數
用於過電流保護的通用 PTC 熱敏電阻
PTC過電流保護電路圖
過電流保護用 PTC 熱敏電阻選型指南
PTC過流保護熱敏電阻型號參數
1. 最大工作電壓
當PTC熱敏電阻串聯在電路中時, 正常工作期間，其兩端僅保留一小部分電壓. 當 PTC 熱敏電阻啟動並呈現高電阻狀態時, 它必須承受幾乎整個電源電壓. 所以, 選擇 PTC 熱敏電阻時, 確保其具有足夠高的最大工作電壓, 同時也考慮到潛在的電源電壓波動.
2. 非工作電流和工作電流
確保切換可靠, 工作電流必須至少是非工作電流的兩倍.
因為環境溫度顯著影響非工作電流和工作電流 (見下圖), 必須考慮最壞的情況. 不工作電流應在最高允許環境溫度下選擇, 而工作電流應在較低的環境溫度下選擇.
3. 最大工作電壓下的最大允許電流
當需要PTC熱敏電阻執行保護功能時, 檢查電路是否存在可能產生超過最大允許值的電流的情況. 這通常是指存在短路風險的情況. 數據表規定了最大電流值. 超過此值可能會損壞 PTC 熱敏電阻或使其過早失效.
4. 開關溫度 (居里溫度)
我們提供居禮溫度為 80°C 的過流保護組件, 100℃, 120℃, 和140°C. 不工作電流取決於居里溫度和PTC熱敏電阻晶片的直徑. 降低成本, 應選擇居禮溫度高、尺寸小的元件. 另外, 應考慮此類 PTC 熱敏電阻的高表面溫度是否會對電路造成不良副作用. 一般來說, 居禮溫度應超過最大環境工作溫度 20 至 40°C.
5. 環境影響
暴露於化學物質或使用灌封化合物或填充物時, 必須極其謹慎. 由於鈦酸鋇陶瓷的減少，這會降低 PTC 熱敏電阻的有效性. 灌封引起的導熱率變化也會導致局部過熱和損壞.
附錄: 選擇用於電力變壓器過電流保護的 PTC 熱敏電阻範例
電源變壓器的初級電壓為220V, 次級電壓16V, 次級電流1.5A. 在二次過流情況下, 初級電流約350mA, 並應在以下時間內啟動保護 10 分分鐘. 變壓器的工作溫度範圍為-10°C至40°C, 正常工作時溫升15°C至20°C. PTC熱敏電阻靠近變壓器安裝. 請選擇 PTC 熱敏電阻作為初級保護.
1. 確定最大工作電壓
變壓器工作電壓為220V. 考慮電源波動, 最大工作電壓應為220V x (1 + 20%) = 264V.
PTC熱敏電阻最大工作電壓為265V.
2. 確定不工作電流
計算和測量表明，變壓器正常工作時初級電流為125mA. 考慮PTC熱敏電阻安裝位置的環境溫度可達60°C, 60℃時不工作電流應為130-140mA.
3. 確定工作電流
考慮PTC熱敏電阻安裝位置的環境溫度可低至-10°C或25°C, -10°C 或 25°C 時工作電流應為 340-350mA, 運行時間約為 5 分分鐘.
4. 確定額定零功率電阻器 R25
當 PTC 熱敏電阻與初級串聯時, 產生的電壓降應最小化. PTC熱敏電阻本身產生的熱量也應盡量減少. 一般來說, PTC熱敏電阻的電壓降應小於 1% 總電源的. R25計算如下:
220電壓× 1% ÷ 0.125A = 17.6Ω
5. 確定最大電流
根據實際測量, 當變壓器次級短路時, 初級電流可達500mA. 考慮到發生局部短路時流經初級線圈的電流增加, PTC熱敏電阻的最大電流應在1A以上.
6. 確定居禮溫度和尺寸
考慮PTC熱敏電阻安裝位置的環境溫度可達60°C, 選擇居里溫度時在此值上加 40°C, 居禮溫度為 100°C. 然而, 考慮到成本以及PTC熱敏電阻未安裝在變壓器繞組內的事實, 其較高的表面溫度不會對變壓器產生不利影響, 因此可以選擇居里溫度120°C. 這使得 PTC 熱敏電阻的直徑得以減小, 降低成本.
7. 確定PTC熱敏電阻型號
基於以上要求, 查閱我們公司的規格表後, 我們選擇了MZ11-10P15RH265. 那是: 最大工作電壓265V, 額定零功率電阻15Ω± 25%, 非工作電流 140 毫安, 工作電流 350 毫安, 最大電流1.2A, 居禮溫度120℃, 最大尺寸ø11.0mm.
PTC 故障模式
衡量PTC熱敏電阻可靠性的主要指標有兩個:
A. 耐壓能力: 超過規定電壓會導致PTC熱敏電阻短路擊穿. 施加高電壓淘汰了耐壓性低的產品, 確保 PTC 熱敏電阻在低於最大工作電壓時安全 (最大電壓).
乙. 電流承受能力: 超過規定的電流或開關週期數可能會導致 PTC 熱敏電阻呈現不可逆的高電阻狀態並失效. 循環開關測試不能完全消除過早故障.
在規定的操作條件下, PTC熱敏電阻在失效後呈現高電阻狀態. 向 PTC 熱敏電阻長期施加電壓 (一般大於 1000 小時) 導致室溫下電阻的增加最小化. 這種增加在居里溫度超過 200°C 的 PTC 加熱元件中更為明顯. 除了PTC加熱元件, PTC 失效的主要原因是開關過程中陶瓷中心的應力開裂. PTC熱敏電阻工作期間, 溫度分佈不均勻, 電阻率, 電場, PTC 陶瓷內的功率密度和功率密度導致中心處產生高應力, 導致分層和開裂.
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