PTC型号及选型指南设计
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PRG系列陶瓷贴片自WMZ13A过流过压保WMZ12AⅠ过流保护WMZ12A Ⅱ过流过载智能电表线圈变压器通讯接口保护热敏电WMZ13A 汽车用过流LED灯具自恢复式过智能电表用自恢复式WMZ13B系列继电器
阻
PTC
热敏电阻模块
电容上电防浪涌冲击
自恢复热敏电阻
逆变焊机滤波电容上
电浪涌抑制自恢复热
敏电阻
变频器储能电容浪涌
抑制自恢复PTC
热敏
电阻
逆变电源滤波电容上
电浪涌抑制自恢复热
敏电阻
伺服驱动板滤波电容
上电浪涌抑制自恢复
热敏电阻
WMZ12B 140V过流保
护PTC热敏电阻
WMZ12C 30V/60V 过
流保护PTC热敏电阻
WMZ12D 15V/18V 过
流保护PTC热敏电阻
600Vac通讯设备交
换机过流过载保护
PTC热敏电阻
550Vac仪器/仪表/
机过流过载保护PTC
热敏电阻
250Vac配线架过流过
载保护PTC热敏电阻
WMZ7消磁PTC热敏电
阻
WMZ91裸片冰箱压缩
机启动PTC热敏电阻
壳装压缩机启动PTC
热敏电阻
250Vac配线架过流
过载保护自恢复PTC
热敏电阻
通用PTC过热保护温
度传感器
KTY系列电机用温度
传感器
电机PTC热保护温度
传感器
贴片过热保护PTC热
敏电阻
测温型线性PTC热敏
电阻
插件过热保护PTC热
敏电阻
SMD贴片线性PTC热
敏电阻
NXP(恩智浦)KTY系
列热敏电阻
LED恒流补偿热敏电
阻
PTC热敏电阻器三大特性:
BaTiO3陶瓷是一种典型的铁电材料,常温下其电阻率大于1012Ω.cm,相对介电常数高达104,是一种优良的陶瓷电容器材料。在这种材料中引入稀土元素如Y、Nb等,可使其电阻率下降到10Ω.cm以下,成为具有很大的正温度系数的半导体陶瓷材料,在居里温度以上几十度的温度范围内,其电阻率可增大4-10个数量级,产生PTC效应。这种效应是一种晶界效应,只有多晶陶瓷材料才具有。正是由于这种PTC效应,PTC热敏电阻器得到了极其广泛的应用。根据应用领域划分,PTC热敏电阻器有三大特性:
电阻-温度特性;伏安特性;电流时间特性。
●电阻--温度特性(R--T特性):
指的是在规定电压下,PTC热敏电阻器的零功率电阻值与电阻本体温度之间的关系(如下图所示)。
●电压--电流特性(V—I特性):
指加在热敏电阻器引出端的电压与达到热平衡的稳态条件下的电流之间的关系(如下图所示)。
●电流—时间特性(I—T特性):
指热敏电阻器在施加电压过程中,电流随时间的变化特性。开始加电压瞬间的电流称为起始电流,平衡时的电流称为残余电流(如下图所示)。
▇ PTC的失效模式
●衡量PTC热敏电阻器可靠性有两个主要指标:
A.耐电压能力----超过规定的电压可导致PTC热敏电阻器短路击穿,施加高电压可淘汰耐压低的产品,确保PTC热敏电阻器在最大工作电压(Vmax)以下是安全的;
B、耐电流能力----超过规定的电流或开关次数可导致PTC热敏电阻器呈现不可恢复的高阻态而失效,循环通断试验不能全部淘汰早期失效的产品。
●在规定的使用条件下,PTC失效后呈现高电阻态。长期(一般大于1000小时)施加在PTC热敏电阻器上的电压导致其常温电阻升高的幅度极小,居里温度超过200℃的PTC发热元件相对要明显。除PTC发热元件外,PTC失效的主要原因是由于开关操作中陶瓷体中心产生应力开裂。如下图,在PTC热敏电阻器动作动过程中,PTC瓷片内温度、电阻率、电场、和功率密度的分布不均匀导致中心应力大而分层裂开。
PTC瓷片内温度、电阻率、电场、和功率密度沿片厚度方向的分布
应用原理
当电路处于正常状态时,通过过流保护用PTC热敏电阻的电流小于额定电流,过流保护用PTC热敏电阻处于常态,阻值很小,不会影响被保护电路的正常工作。当电路出现故障,电流大大超过额定电流时,过流保护用PTC热敏电阻陡然发热,呈高阻态,使电路处于相对"断开"状态,从而保护电路不受破坏。当故障排除后,过流保护用PTC热敏电阻亦自动回复至低阻态,电路恢复正常工作。
图2为电路正常工作时的伏-安特性曲线和负载曲线示意图,由A点到B点,施加在PTC热敏电阻上的电压逐步升高,流过PTC热敏电阻的电流也线性增加,表明PTC热敏电阻的电阻值基本不变,即保持在低电阻态;由B点到E点,电压逐步升高,PTC热敏电阻由于发热而电阻迅速增大,流过PTC热敏电阻的电流的也迅速降低,表明PTC热敏电阻进入保护状态。正常的负载曲线低于B点,PTC热敏电阻就不会进入保护状态。
通常而言有三种过流过热保护的类型:
1、电流过载(图3):RL1为正常工作时的负载曲线,当负载阻值减少,如变压器线路短路,负载曲线由
RL1变为RL2,超过B点, PTC热敏电阻器进入保护状态;
2、电压过载(图4):电源电压增加,如220V电源线突然升到380V,负载曲线由RL1变为RL2,超过B 点, PTC热敏电阻器进入保护状态;
3、温度过热(图5):当环境温度升高超过一定限度,PTC热敏电阻器伏-安特性曲线由A-B-E变成A-B1-F,负载曲线RL超过B1点,PTC热敏电阻器进入保护状态;
过流保护电路图