Was ist ein Polymer rückstellbare Sicherung?
Polymer sicherung mit positivem Temperaturkoeffizienten können zum Schutz vor Überstromstößen und Übertemperaturfehlern beitragen. Polymer-PTC kann den Fluss gefährlicher großer Ströme unter Fehlerbedingungen begrenzen. Es unterscheidet sich jedoch von herkömmlichen Sicherungen, die nur einmal ausgetauscht werden müssen. Die seit zwölf Jahren von YAXUN sorgfältig gebaute PTC-Sicherung kann nach Fehlersuche und Trennen der Stromversorgung zurückgesetzt werden. Reduzieren Sie Produktkosten, Service- und Wartungskosten.
PTC-Sicherungen bestehen aus polymeren PTC-Materialien, die mit Nanoleiter partikeln vermischt sind. Wie in Abbildung 1 gezeigt, verbindet das Rohmaterial den Leiter bei Normal temperatur fest mit der kristallinen Struktur und bildet eine niederohmige Verbindung. Wenn jedoch ein großer Strom durchfließt oder die Umgebungstemperatur ansteigt, wodurch die Gerätetemperatur höher als die Betriebstemperatur ist, schmelzen die Leiter im Polymer und werden unregelmäßig angeordnet, das Volumen dehnt sich aus und führt zu einem schnellen Anstieg der Impedanz.

 

Polymer sicherung wird als Überstromschutz verwendet

In der Schaltung wird die positive Temperaturkoeffizient Überstrom schutzeinrichtung in Reihe in der Schaltung verwendet. Wenn der Strom schnell ansteigt, wechselt die PPTC-Sicherung von niedrigem Widerstand zu hohem Widerstand, um den Stromkreis zu schützen. Dies wird als „Aktion“ der PPTC-Sicherung bezeichnet, wie in Abbildung 2 gezeigt, eine typische Anwendung.
                 
Im normalen Arbeitszustand ist der Widerstand dieses PPTC-Geräts viel kleiner als der Rest des Widerstands in der Schaltung. Als Reaktion auf eine Überstromsituation wird jedoch der Widerstand des PPTC erhöht (Aktion), wodurch der Strom im Stromkreis auf einen Wert reduziert wird, der von jeder Komponente sicher getragen werden kann. Diese Schutzwirkung wird durch die vom internen I2RT erzeugte Wärme oder die hohe Temperatur der umgebenden Geräte der PTC-Sicherung verursacht, wodurch die PPTC-Temperatur schnell ansteigt.

Das Funktionsprinzip von PTC-Sicherung

Das Funktionsprinzip der PPTC-Sicherung ist eine Art Energiebilanz. Wie in Abbildung 3 gezeigt, wird beim Stromfluss durch die PPTC-Sicherung aufgrund des Verhältnisses von I2RT Wärme erzeugt und die gesamte oder ein Teil der erzeugten Wärme wird an die Umgebung abgegeben. Alles, was nicht abgegeben wird, erhöht die Temperatur der PPTC-Sicherung.
An Punkt 1 in Abbildung 3 ist die Temperatur niedrig und die erzeugte und die abgeführte Wärme gleichen sich aus. Wenn jedoch mehr Strom fließt oder die Umgebungstemperatur höher ist, wird mehr Wärme erzeugt, was die Temperatur der PTC-Sicherung erhöht. Wenn der Anstieg des Stroms oder der Umgebungstemperatur jedoch nicht signifikant ist, kann die von der PPTC-Sicherung erzeugte Wärme an die Umgebung abgegeben und an Punkt 2 ausgeglichen werden.

Wenn die Strom- oder Umgebungstemperatur wieder ansteigt, erreicht die PPTC-Sicherung eine höhere Temperatur wie in Punkt 3 gezeigt. Wenn die Strom- oder Umgebungstemperatur zu diesem Zeitpunkt weiter ansteigt, wird die erzeugte Wärmeenergie größer als die abgegebene, wodurch die Temperatur der PPTC-Sicherung schnell ansteigt. In diesem Stadium führt eine kleine Temperaturänderung zu einer erheblichen Erhöhung des Widerstands. Dieses Phänomen ist an Punkt 3 und Punkt 4 der Abbildung zu erkennen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die PPTC-Sicherung im Schutzzustand und die Erhöhung der Impedanz begrenzt den Stromdurchgang und schützt das Gerät vor Beschädigungen. Wie oben erwähnt, erhöht sich bei steigender Umgebungstemperatur auch der Widerstand des PTC-Thermistors, um den hochohmigen Zustand von Punkt 4 ohne die Notwendigkeit eines externen Stroms zu erreichen. Wenn die Temperatur sinkt, kehrt die PPTC-Sicherung in einen niederohmigen Zustand mit den Eigenschaften des Thermistors zurück. Dieses Phänomen kann als Temperatur erfassung steuerung verwendet werden.
              
Beispiel für Halte- und Betriebsstrom in Abhängigkeit von der Temperatur
Abbildung 4 zeigt die Halte- und Betriebsstromkennlinien einer PPTC-Sicherung in Abhängigkeit von der Temperatur. Für jedes verfügbare Gerät kann eine solche Kurve definiert werden. Bereich A zeigt die Kombination von Strom und Temperatur, wenn die PPTC-Sicherung aktiviert wird (in einen hochohmigen Zustand übergeht), um den Stromkreis zu schützen. Bereich B zeigt die Kombination von Strom und Temperatur, die die PPTC-Sicherung dem Stromkreis ermöglicht, richtig zu arbeiten. In Zone C kann das Gerät in einem niederohmigen Zustand arbeiten oder bleiben (abhängig vom Widerstand eines einzelnen Geräts).
          

Das Funktionsprinzip der Polymer-PPTC-Sicherung

Abbildung 5 zeigt ein Paar typischer Betriebskurvenpaare von polymerisierten PTC-Sicherungen in ruhender Luft bei 0 °C und 75 °C. Diese Kurven sind unterschiedlich, da die zur Betätigung des Gerätes erforderliche Wärme von der elektrischen I2RT-Heizung und der Geräteumgebung stammt. Der Wärmeeintrag der Umgebung bei 75 °C ist viel größer als bei 0 °C, daher ist der zusätzliche I2RT-Bedarf für die Aktion relativ gering, was zu einem geringeren Betriebsstrom innerhalb einer bestimmten Betriebszeit führt. (Oder schnellerer Schutz unter einem bestimmten Betriebsstrom)

PPTC Widerstand Erholeigenschaften nach Schutzwirkung

Bild 6 zeigt das typische Verhalten einer PTC-Sicherung, die anspricht und anschließend abkühlt. In dieser Abbildung können wir deutlich erkennen, dass der Widerstand des PTC auch nach mehreren Stunden noch größer ist als der Anfangswiderstand. Der Prozess des Verringerns des Widerstandswerts wird über einen längeren Zeitraum fortgesetzt und der Endwiderstand nähert sich dem anfänglichen Widerstandswert. Nach dem Versuch kann es innerhalb von 30 Sekunden nach dem Abschalten der Stromversorgung wieder verwendet werden (wenn es sich im Motor befindet, kann es nach dem Abkühlen des Motors verwendet werden).

Methode und Schritte zur Auswahl der PTC-Sicherung

Schritt 1: Bestimmen Sie die Schaltungsparameter
Sie müssen die folgenden Parameter der Schaltung bestimmen:
Maximale Temperatur der Arbeitsumgebung
Standard-Arbeitsstrom
Maximale Arbeitsspannung
Maximaler Unterbrechung strom

Schritt 2: Wählen Sie eine PTC-Sicherung, die der maximalen Umgebungs temperatur und dem Standard betriebsstrom des Stromkreises entspricht
Verwenden Sie die Tabelle für das Untersetzungsverhältnis [Umgebungstemperatur (℃) Haltestrom (A)] und wählen Sie die Temperatur aus, die der maximalen Umgebungstemperatur des Kreislaufs am besten entspricht. Durchsuchen Sie diese Spalte, um einen Wert gleich oder größer als der Standard betriebsstrom des Stromkreises anzuzeigen. Sehen Sie sich nun ganz links in der Reihe an, welche Reihe von PPTC-Sicherungen am besten für die Schaltung geeignet ist.

Schritt 3: Vergleichen Sie die maximale elektrische Nennleistung der PPTC-Sicherung mit der maximalen Betriebsspannung und dem maximalen Unterbrechung strom des Stromkreises
Verwenden Sie die Tabelle der elektrischen Eigenschaften, um zu überprüfen, ob die in Schritt 2 ausgewählten Teile die maximale Betriebsspannung und den maximalen Unterbrechung strom des Stromkreises verwenden. Überprüfen Sie die maximale Betriebsspannung (Vmax) und den maximalen Unterbrechung strom (Imax) des Geräts. Stellen Sie sicher, dass Vmax und Imax größer oder gleich der maximalen Betriebsspannung und dem maximalen Unterbrechung strom des Stromkreises sind.

Schritt 4: Bestimmen Sie die Betriebszeit der PPTC-Sicherung
Die Schutzzeit ist die Zeit, die benötigt wird, um das Gerät in einen hochohmigen Zustand zu schalten, wenn der Fehlerstrom durch den PTC fließt. Um die erwartete Schutzfunktion zu gewährleisten, ist es wichtig, die Einschaltdauer der PTC-Sicherung zu klären. Wenn sich das von Ihnen ausgewählte Gerät zu schnell bewegt, kann es zu Störungen oder Fehlfunktionen kommen. Wenn der PTC-Schutz zu langsam ist, kann das geschützte Gerät beschädigt werden, bevor das Gerät funktioniert und den Strom begrenzt.
Verwenden Sie die Schutzzeitkurve bei 25 °C, um zu bestimmen, ob die Ansprechzeit eigenschaften der PTC-Sicherung unter dem erwarteten Fehlerstrom akzeptabel sind. Wenn nicht, gehen Sie zurück zu Schritt 2, um ein anderes alternatives PTC-Gerät auszuwählen.

Schritt 5: Überprüfen Sie die Arbeits temperatur der Umgebung
Stellen Sie sicher, dass die minimale und maximale Umgebungstemperatur der Anwendung innerhalb des Betriebstemperatur bereichs der PTC-Sicherung liegt. Der Betriebstemperatur bereich der meisten PTC-Sicherungen liegt zwischen -40 °C und 85 °C und kann in einigen Sonderfällen auch 125 °C erreichen.

Schritt 6: Überprüfen Sie die Abmessungen der PTC-Sicherung
Vergleichen Sie anhand der Größentabelle die Größe Ihrer ausgewählten PTC-Sicherung mit den Platzverhältnissen der Anwendung.
Parameter Definition Beschreibung:
IH Maximaler Arbeitsstrom bei 25℃ Umgebungstemperatur
Der Mindeststrom der PTC-Sicherung unter IT 25℃ Umgebungstemperatur
Vmax Die maximale Betriebsspannung zum sicheren Trennen von PTC-Sicherungen, auch bekannt als Maximum Device Voltage, Maximum Voltage, Vmax,
Max. Unterbrechungsspannung
Imax Den maximalen Fehlerstrom, bei dem die PTC-Sicherung sicher bei einer Umgebungstemperatur von 25 arbeiten kann ℃
Rmax Den anfänglichen maximalen Widerstandswert der PTC-Sicherung, bevor es bei einer Umgebungstemperatur von 25 ° C arbeitet,
Rmin der anfänglichen minimalen Widerstandswert der PTC-Sicherung, bevor es arbeitet bei einer Umgebungstemperatur von 25 ° C