Ruilin أشباه الموصلات ( شنتشن ) المحدودة

كيف تؤثر درجة الحرارة على أداء PPTC

تستخدم أجهزة الصمامات PPTC على نطاق واسع لحماية التيار الزائد في المعدات الإلكترونية ، والأنظمة الصناعية ، وإلكترونيات السيارات ، ومعدات الاتصالات ، وحزم البطاريات ، وتطبيقات الحماية المتعلقة بالسكك الحديدية. نظرًا لأن جهاز PPTC يعمل من خلال تغيير مقاومة temperature-dependent ، فإن درجة الحرارة المحيطة لها تأثير مباشر على أدائها الكهربائي.

يعد فهم كيفية تأثير درجة الحرارة على مقاومة PPTC ، والاحتفاظ بالتيار ، وسلوك الرحلة ، وخصائص الاسترداد أمرًا ضروريًا عند اختيار فتيل PPTC لتطبيق في العالم الحقيقي.

تشرح هذه المقالة العلاقة بين درجة الحرارة وأداء PPTC ، بما في ذلك معنى PPTC ، والشكل الكامل PPTC ، وخصائص المقاومة ، وتيار التعليق ، وتيار الرحلة ، والتشوه الحراري ، واعتبارات الاختيار العملية.

ما هو PPTC ؟ نموذج PPTC الكامل والمعنى

PPTC لتقف على معامل درجة الحرارة الإيجابية البوليمرية.

PPTC هو جهاز معامل درجة حرارة موجب قائم على البوليمر يستخدم بشكل شائع كفتيل قابل لإعادة التدوير PPTC أو جهاز حماية التيار الزائد القابل لإعادة التدوير.

في ظل ظروف التشغيل العادية ، تتمتع PPTC بمقاومة منخفضة نسبيًا وتسمح لتيار التشغيل المتوقع بالمرور عبر الدائرة. عندما يتدفق التيار المفرط ، تتسبب الطاقة الكهربائية المتولدة داخل الجهاز في ارتفاع درجة حرارته. مع تغير حالة مادة البوليمر ، تزداد مقاومة PPTC بشكل كبير ، مما يحد من تدفق التيار عبر الدائرة المحمية.

بعد إزالة حالة الخطأ وتبريد PPTC ، تنخفض مقاومته نحو حالته الطبيعية.

هذا السلوك temperature-dependent هو السبب الأساسي وراء كون درجة الحرارة معلمة مهمة في تصميم PPTC.

كيف تؤثر درجة الحرارة على مقاومة PPTC ؟

أهم ما يميز جهاز PTC البوليمري هو أنهتزداد المقاومة مع ارتفاع درجة حرارتها
.

في درجات الحرارة المنخفضة نسبيًا ، يوفر هيكل البوليمر مسارات موصلة من خلال المادة الموصلة المضمنة في مصفوفة البوليمر. لذلك فإن PPTC لديها مقاومة أولية منخفضة نسبيًا.

مع زيادة درجة الحرارة ، يتغير هيكل البوليمر وتصبح المسارات الموصلة أقل استمرارية. تبدأ المقاومة الكهربائية في الزيادة.

هذا يخلق معامل درجة حرارة إيجابي:

ارتفاع درجة الحرارة أعلى مقاومة PPTC

وفي ظل ظروف التشغيل العادية:

ارتفاع درجة الحرارة المحيطة انخفاض التشغيل الحالي المسموح به

العلاقة ليست مجرد معامل resistance-temperature خطي ثابت مثل بعض المقاومات التقليدية. سلوك PPTC غير خطي بقوة ، لا سيما حول منطقة الانتقال حيث يتغير الجهاز من حالة المقاومة المنخفضة إلى حالة المقاومة العالية.

لماذا تزيد مقاومة PPTC مع درجة الحرارة ؟

تم تصميم PPTC للاستجابة للحرارة.

هناك نوعان من المصادر الرئيسية للتدفئة التي ينبغي النظر فيها:

التدفئة المحيطة

التدفئة الذاتية الناجمة عن التيار الكهربائي

يمكن تقريب الطاقة الكهربائية التي تبددها PPTC من خلال:

P = I²R

أين:

P = الطاقة التي تبددها الجهاز

I = الحالي من خلال PPTC

R = مقاومة PPTC

عندما يزيد التيار ، يمكن أن تزيد الحرارة المتولدة داخل الجهاز بسرعة لأن الطاقة تتناسب مع مربع التيار.

عندما يصبح الجهاز أكثر سخونة ، تزداد مقاومته. ثم تحد المقاومة المتزايدة من التيار وتغير التوازن الحراري للجهاز.

هذه التغذية المرتدة الكهروحرارية هي آلية التشغيل الأساسية وراء فتيل PPTC القابل لإعادة التدوير.

PPTC المقاومة مقابل درجة الحرارة

يمكن تقسيم العلاقة بين مقاومة PPTC ودرجة الحرارة إلى عدة مناطق تشغيل عملية.

1. منطقة التشغيل العادية

في درجة الحرارة المحيطة العادية وتيار الحمل العادي ، يبقى PPTC في حالة مقاومة منخفضة.

يبدد الجهاز طاقة قليلة نسبيًا ويجب ألا يتعثر.

يتم قياس المقاومة المحددة في ورقة بيانات الصمامات PPTC عادةً في ظل ظروف اختبار محددة. لذلك يجب على المصممين تجنب التعامل مع قيمة المقاومة المنشورة كمقاومة ثابتة تحت كل حالة تشغيل.

2. منطقة التدفئة

مع زيادة التيار أو ارتفاع درجة الحرارة المحيطة ، يولد PPTC مزيدًا من الحرارة.

يقترب الجهاز من منطقة الانتقال الخاصة به.

تبدأ المقاومة في الزيادة ، مما يغير نقطة التشغيل الكهربائية والحرارية.

3. تعثرت أو منطقة عالية المقاومة

عندما يصل PPTC إلى نطاق درجة حرارة التبديل المصمم ، يمكن أن تزيد مقاومته بشكل كبير.

لا يصبح الجهاز عادة دائرة مفتوحة مثالية. بدلاً من ذلك ، يدخل في حالة مقاومة عالية تحد من التيار إلى مستوى أقل بكثير.

هذا هو السبب في أن PPTC يختلف عن المصهر التقليدي لمرة واحدة.

4. منطقة التبريد وإعادة الضبط

بعد إزالة الخطأ ، تنخفض الحرارة المتولدة داخل PPTC.

عندما يبرد الجهاز ، تقل مقاومته تدريجياً.

عندما يعود الجهاز قريبًا بدرجة كافية من حالة التشغيل العادية ، يمكن للدائرة استئناف التشغيل العادي.

كيف تؤثر درجة الحرارة المحيطة على أداء PPTC

درجة الحرارة المحيطة هي واحدة من أهم المعلمات عند اختيار فتيل PPTC.

لا تحتوي PPTC التي تعمل عند 25 درجة مئوية ونفس PPTC التي تعمل عند 70 درجة مئوية بالضرورة على نفس تيار الاحتفاظ المسموح به.

السبب بسيط:

في درجة حرارة محيطة أعلى ، تتطلب PPTC تسخينًا ذاتيًا إضافيًا أقل للوصول إلى منطقتها الانتقالية.

لذلك ، يمكن للجهاز الوصول إلى حالة المقاومة العالية عند تيار أقل.

من الناحية العملية:

زيادات درجة الحرارة المحيطة انخفاض الهامش الحراري عقد النقصان الحالي

هذا هو السبب في أن مصنعي PPTC يقدمون معلومات عن درجة الحرارة في ورقة بيانات الصمامات PPTC.

على سبيل المثال ، تُظهر بيانات temperature-rerating PPTC المنشورة من كبرى الشركات المصنعة أن تيار التعليق المسموح به يمكن أن ينخفض بشكل كبير مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة.

لذلك ، يجب على المهندسين اختيار PPTC بناءً على درجة حرارة التشغيل القصوى المتوقعة ، بدلاً من اختيار جهاز فقط من تصنيف تيار درجة حرارة الغرفة.

ما هي جوانب أداء PPTC التي تتأثر بشدة بدرجة الحرارة ؟

يمكن أن تؤثر درجة الحرارة على العديد من معلمات PPTC المهمة.

1. القابضة الحالية

تيار القابضة ، المعين عادة باسم Ihold ، هو الحد الأقصى للتيار الذي يمكن أن تحمله PPTC عادةً دون الدخول في حالة التعثر في ظل ظروف اختبار محددة.

مع زيادة درجة الحرارة ، تنخفض Ihold بشكل عام.

هذا هو واحد من أهم تأثيرات درجة الحرارة لمصممي الدوائر.

2. رحلة الحالية

سلوك الرحلة من PPTC هو أيضا temperature-dependent.

يتطلب PPTC الأكثر دفئًا تسخينًا إضافيًا أقل للوصول إلى منطقته الانتقالية. وبالتالي ، يمكن أن يكون التيار المطلوب لإنتاج حالة الرحلة أقل في درجات الحرارة المرتفعة.

3. وقت الرحلة

يمكن أن تؤثر درجة الحرارة على مدى سرعة استجابة PPTC لحالة التيار الزائد.

في درجات الحرارة المحيطة الأعلى ، يبدأ الجهاز بالقرب من منطقة الانتقال الحراري الخاصة به. نتيجة لذلك ، يمكن أن يتغير الوقت اللازم للوصول إلى حالة الرحلة.

لذلك يجب تقييم وقت الرحلة باستخدام منحنيات الوقت الحالي للشركة المصنعة في ظل ظروف التشغيل المقصودة.

4 - المقاومة

تزداد المقاومة مع ارتفاع درجة حرارة PPTC.

هذه هي السمة الأساسية التي تجعل حماية التيار الزائد القابلة لإعادة التأهيل PPTC ممكنة.

5. تبديد الطاقة

نظرًا لأن PPTC هو جهاز حماية حراري ، فإن توازن الحرارة الخاص به يعتمد على تبديد الطاقة الكهربائية وقدرة ثنائي الفينيل متعدد الكلور المحيط والبيئة على إزالة الحرارة.

وبالتالي ، يمكن أن تؤثر منطقة النحاس ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، وتباعد المكونات ، وتدفق الهواء ، ودرجة حرارة العلبة ، ومصادر الحرارة القريبة على أداء PPTC الفعلي.

درجة الحرارة و PPTC عقد الحالي

أحد الأخطاء الأكثر شيوعًا في اختيار PPTC هو استخدام قيمة Ihold المقدرة دون مراعاة درجة الحرارة.

على سبيل المثال ، افترض أن PPTC محدد بتيار تعليق 2.0 A ضمن الشروط المرجعية للشركة المصنعة.

يفعل
 لا
 يعني بالضرورة أن الجهاز يمكن أن يحمل باستمرار 2.0 A عند تثبيته في حاوية ذات درجة حرارة عالية.

قد يكون التيار الفعلي المسموح به أقل بكثير في درجة الحرارة المحيطة المرتفعة.

يمكن التعبير عن علاقة تصميم مبسطة على النحو التالي:

تيار التشغيل المسموح به = عامل درجة الحرارة الحالي

يجب أن يأتي عامل الانحراف الفعلي من ورقة بيانات الشركة المصنعة PPTC المحددة أو منحنى temperature-rerating.

لا تستخدم نسبة مئوية عامة لكل سلسلة PPTC.

يمكن أن تنتج تركيبات PPTC المختلفة والأبعاد ومستويات المقاومة وتكوينات التركيب والبيئات الحرارية خصائص درجة حرارة مختلفة.

PPTC درجة الحرارة Derating وظروف PCB الحقيقي

تشير درجة الحرارة الموضحة في ورقة بيانات PPTC عادةً إلى محيط محدد أو حالة اختبار.

يمكن أن تكون درجة الحرارة الفعلية للمكون المثبت على ثنائي الفينيل متعدد الكلور مختلفة.

على سبيل المثال ، قد يتم تثبيت PPTC بالقرب من:

MOSFETs السلطة

محولات DC / DC

مقاومات الطاقة

البطاريات

المحركات

المصابيح

وحدات المعالجة المركزية أو المعالجات

الموصلات عالية التيار

المحولات

المكونات الأخرى المولدة للحرارة

يمكن أن تزيد هذه المكونات من درجة الحرارة المحلية حول PPTC.

تؤثر منطقة النحاس PCB أيضًا على نقل الحرارة.

يمكن لمنطقة النحاس الأكبر أن تحسن تبديد الحرارة ، بينما قد تتسبب منطقة النحاس الأصغر في تشغيل PPTC عند درجة حرارة أعلى.

ولذلك ، ينبغي أن يراعي اختيار المؤسسة البيئة الحرارية الفعلية ، وليس فقط درجة الحرارة المحيطة الاسمية.

PPTC اختيار الصمامات في درجة حرارة عالية

عند اختيار فتيل PPTC لتطبيق درجة حرارة عالية ، ضع في اعتبارك المعلمات التالية.

الخطوة 1: تحديد تيار التشغيل العادي

تحديد أقصى تيار مستمر للدائرة المحمية تحت ظروف التشغيل العادية.

لا تستخدم التيار النموذجي فقط. ضع في اعتبارك الحد الأقصى للحمل المتوقع.

الخطوة 2: تحديد درجة الحرارة المحيطة القصوى

تحديد أعلى درجة حرارة بيئية متوقعة.

بالنسبة للمعدات المثبتة داخل العلبة ، قد تكون درجة الحرارة الداخلية أعلى بكثير من درجة حرارة الغرفة المحيطة.

الخطوة 3: تطبيق درجة الحرارة derating

استخدم منحنى أو جدول temperature-rerating الخاص بالشركة المصنعة PPTC لتحديد تيار التعليق المسموح به الفعلي عند درجة حرارة التشغيل القصوى.

الخطوة 4: تحقق من تصنيف الجهد

يجب أن يكون لدى PPTC المحدد أقصى تصنيف للجهد مناسب للدائرة المحمية.

الخطوة 5: التحقق من المقاومة الأولية

تحقق من المقاومة الأولية المحددة في ورقة بيانات الصمامات PPTC.

تعتبر المقاومة المنخفضة مهمة بشكل خاص في الدوائر التي يكون فيها انخفاض الجهد وفقدان الطاقة أمرًا بالغ الأهمية.

الخطوة 6: تحقق من وقت الرحلة

راجع منحنى الوقت الحالي PPTC وتحقق من أن الجهاز يوفر حماية كافية أثناء حالة الخطأ المتوقعة.

الخطوة 7: تحقق من الحزمة والتصميم الحراري

بالنسبة لـ PPTC Resettable Fuse SMD ، يمكن أن يؤثر حجم العبوة وتخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور على تبديد الحرارة ودرجة حرارة التشغيل الفعلية.

ولذلك ينبغي تقييم المكون المختار في التصميم الفعلي لثنائي الفينيل متعدد الكلور.

PPTC الصمامات في تطبيقات السكك الحديدية

يمكن أيضًا استخدام أجهزة PPTC في تطبيقات حماية إشارات السكك الحديدية والسكك الحديدية المحددة حيث يلزم إعادة ضبط حماية التيار الزائد.

يمكن أن تشكل بيئات السكك الحديدية درجات حرارة وظروف بيئية صعبة. قد تواجه معدات الإشارات الخارجية ومعدات المسار ودوائر التحكم ومعدات الاتصالات والأنظمة الأخرى تغيرات كبيرة في درجات الحرارة.

لذلك يتطلب تطبيق PPTC للسكك الحديدية أكثر من مجرد اختيار مكون بالتيار الاسمي الصحيح.

يجب على المهندسين تقييم:

نطاق درجة حرارة التشغيل

درجة الحرارة derating

عقد الحالي

رحلة الحالية

أقصى جهد

أقصى خطأ الحالي

وقت الرحلة

المقاومة الأولية

مقاومة ما بعد الرحلة

بناء الحزمة

الظروف البيئية

PCB أو الأسلاك الخصائص الحرارية

متطلبات نظام السكك الحديدية المطبقة

يمكن أن تحتوي تطبيقات السكك الحديدية على معايير application-specific ومتطلبات التأهيل. لا ينبغي اعتبار PPTC للأغراض العامة تلقائيًا مناسبًا لنظام السكك الحديدية الحرج للسلامة.

بالنسبة لمشاريع السكك الحديدية ، يجب التحقق من اختيار الجهاز النهائي وفقًا لمواصفات النظام ومعايير العملاء أو السكك الحديدية المعمول بها.

أداء PPTC في تطبيقات السيارات

يمكن أن تواجه إلكترونيات السيارات أيضًا اختلافات واسعة في درجات الحرارة.

قد تعمل PPTC المستخدمة في تطبيقات السيارات بالقرب من:

أنظمة البطارية

وحدات التحكم الإلكترونية

أنظمة الإضاءة

المحركات

مجسات

واجهات الاتصالات

USB واجهات الشحن

دوائر توزيع الطاقة

لأن درجة الحرارة المحيطة يمكن أن تكون عالية ، ودرجة الحرارة derating يصبح أهمية خاصة.

قد لا يوفر PPTC الذي يعمل بشكل صحيح في درجة حرارة الغرفة نفس هامش الحماية عند درجة حرارة تشغيل السيارة المرتفعة.

لاختيار PPTC للسيارات ، يجب على المهندسين تقييم نطاق درجة حرارة التشغيل الكامل مع متطلبات التأهيل الحالية والجهد والمقاومة والوقت للرحلة والحزمة application-specific.

PPTC إعادة تعيين الصمامات SMD والتصميم الحراري

تُستخدم أجهزة PPTC المثبتة على السطح على نطاق واسع لأنها تشغل مساحة صغيرة نسبيًا من ثنائي الفينيل متعدد الكلور ويمكن تجميعها باستخدام عمليات SMT القياسية.

ومع ذلك ، فإن حجم العبوة الأصغر لا يعني أنه يمكن تجاهل التأثيرات الحرارية.

يصبح ثنائي الفينيل متعدد الكلور نفسه جزءًا من النظام الحراري.

وتشمل العوامل الهامة:

عرض تتبع النحاس

سمك النحاس

منطقة النحاس حول PPTC

عدد من طبقات PCB

عبر التكوين

تباعد المكونات

تدفق الهواء

مصادر الحرارة القريبة

درجة حرارة الضميمة

لهذا السبب ، قد يتصرف نفس رقم جزء PPTC بشكل مختلف في تخطيطات PCB المختلفة.

بالنسبة لتصميمات الإنتاج ، يوصى بشدة بالتحقق من النموذج الأولي في ظل درجات الحرارة القصوى المتوقعة وظروف الحمل.

المقاومة PPTC والتدفئة IR

العلاقة بين المقاومة والتيار مهمة بشكل خاص في تطبيقات PPTC.

الطاقة التقريبية المتولدة داخل الجهاز هي:

P = IR

إذا زادت المقاومة أثناء تدفق التيار ، يتغير السلوك الحراري للجهاز.

أثناء حدوث خطأ ، تساهم هذه الآلية في الانتقال نحو حالة المقاومة العالية.

لذلك ، لا ينبغي اعتبار مقاومة PPTC فقط كمعامل كهربائي ثابت.

كما أنه جزء من آلية التشغيل الحراري للجهاز.

هذا هو أحد الأسباب التي تجعل المهندسين يجب فحص كل من الصمامات PPTC resistanceandtemperature derating
عند اختيار مكون.

PPTC درجة الحرارة مقابل المقاومة: مثال التصميم العملي

ضع في اعتبارك دائرة تعمل عادةً عند 1.0 أ.

إذا كانت الدائرة تعمل في درجة حرارة الغرفة ، فقد يبحث المهندس في البداية عن PPTC بتصنيف Ihold أعلى إلى حد ما من 1.0 A.

ومع ذلك ، إذا كانت الدائرة يمكن أن تعمل عند 70 درجة مئوية ، فقد يكون للجهاز نفسه تيار احتجاز مسموح به مخفض بشكل كبير عند درجة الحرارة تلك.

لذلك يجب على المهندس:

تحديد درجة حرارة التشغيل القصوى.

حدد موقع بيانات temperature-rerating في ورقة البيانات.

تحديد Ihold الفعلي في درجة الحرارة القصوى.

قارن هذه القيمة مع الحد الأقصى لتيار التشغيل العادي.

تحقق من المقاومة الأولية وانخفاض الجهد.

تحقق من وقت الرحلة في ظل تيار الخطأ المتوقع.

تحقق من صحة الجهاز المحدد في PCB الفعلي.

هذا النهج أكثر موثوقية من اختيار PPTC بناءً على تصنيفها الحالي الاسمي 25C فقط.

ورقة بيانات الصمامات PPTC: المعلمات للتحقق

عند مراجعة ورقة بيانات الصمامات PPTC ، يجب على المهندسين الانتباه إلى المعلمات التالية:

يجب دائمًا أخذ التعريفات الدقيقة وشروط الاختبار من ورقة بيانات الشركة المصنعة لأن المصطلحات وشروط القياس يمكن أن تختلف بين عائلات المنتجات.

رمز الصمامات PTC وتمثيل الدائرة PPTC

يتم تمثيل فتيل PPTC القابل لإعادة التدوير بشكل عام في مخططات الدائرة باستخدام رمز يشبه المصهر أو متعلق بـ PTC ، اعتمادًا على المعيار التخطيطي ومكتبة CAD المستخدمة.

النقطة المهمة لمصممي الدوائر هي أن PPTC هو جهاز حماية temperature-dependent مقيد للتيار ، وليس فتيلًا تقليديًا لمرة واحدة.

لذلك يجب تفسير الرمز التخطيطي جنبًا إلى جنب مع مواصفات المكون ومتطلبات تصميم الدوائر.

كيفية تحسين موثوقية PPTC في تصاميم درجات الحرارة العالية

يمكن للعديد من ممارسات التصميم تحسين موثوقية تطبيق PPTC.

استخدام درجة الحرارة derating

لا تقم بتشغيل PPTC بشكل مستمر في درجة حرارة الغرفة Ihold عندما يكون للتطبيق درجة حرارة محيطة أعلى بكثير.

تجنب التدفئة الذاتية غير الضرورية

يزيد تيار التشغيل العادي المفرط من خسائر IR ويرفع درجة حرارة الجهاز.

النظر في الظروف الحرارية PCB

تقييم مساحة النحاس وعرض التتبع وتدفق الهواء ودرجة حرارة العلبة ومصادر الحرارة القريبة.

اختر المقاومة المناسبة

بالنسبة للدوائر ذات الجهد المنخفض ، يمكن أن تؤدي مقاومة PPTC المفرطة إلى انخفاض غير مرغوب فيه في الجهد.

تحقق من وقت الرحلة

قد لا يزال لدى الجهاز الذي يحتوي على قيمة Ihold الصحيحة وقت استجابة خطأ غير مناسب.

اختبار في درجة الحرارة القصوى

يجب أن يتضمن التحقق من التطبيق مجموعة أسوأ الحالات من:

الحمولة القصوى + درجة الحرارة المحيطة القصوى + تخطيط PCB الفعلي

يوفر هذا تقييمًا أكثر واقعية لأداء PPTC.

الوجبات الجاهزة الرئيسية

درجة الحرارة هي واحدة من أهم العوامل التي تؤثر على أداء PPTC.

العلاقات الرئيسية هي:

درجة الحرارة يزيد المقاومة PPTC يزيد

الزيادات في درجات الحرارة المحيطة Ihold ينخفض عموما

درجة حرارة أعلى أقل هامش حراري قبل التعثر

تيار أعلى المزيد من التدفئة IR

خطأ إزالة PPTC يبرد انخفاض المقاومة

ولهذا السبب ، لا ينبغي اختيار PPTC وفقاً للتيار الاسمي فقط.

يجب على المهندسين تقييم المجموعة الكاملة من:

الحالي + الجهد + درجة الحرارة + المقاومة + الوقت للرحلة + PCB الظروف الحرارية

يوفر PPTC المختار بشكل صحيح طريقة عملية لإعادة الحماية من التيار الزائد مع المساعدة في تقليل الحاجة إلى الاستبدال بعد ظروف الأعطال المؤقتة.

الأسئلة المتداولة (FAQs)

كيف تؤثر درجة الحرارة على مقاومة PTC ؟

درجة الحرارة لها تأثير قوي على مقاومة PTC. مع زيادة درجة حرارة PTC البوليمرية ، تزداد مقاومتها. في فتيل إعادة ضبط PPTC ، يتم استخدام معامل درجة الحرارة الإيجابي هذا للحد من التيار أثناء حالة التيار الزائد أو المحموم.

تصبح العلاقة مهمة بشكل خاص مع اقتراب الجهاز من منطقة انتقاله ، حيث يمكن أن تزداد المقاومة بشكل كبير.

ما هي جوانب أداء PPTC التي تتأثر بشدة بدرجة الحرارة ؟

يمكن أن تؤثر درجة الحرارة بشدة على العديد من معلمات أداء PPTC ، بما في ذلك:

القابضة الحالية

سلوك الرحلة

وقت الرحلة

المقاومة

تبديد الطاقة

إعادة تعيين أو استرداد السلوك

من بين هؤلاء ، يعد تقليل الاحتفاظ بالتيار مع زيادة درجة الحرارة المحيطة أمرًا مهمًا بشكل خاص لاختيار المكونات.

كيف تؤثر الزيادة في درجة الحرارة على قيمة مقاومة مكون معامل درجة الحرارة الموجب (PTC) ؟

مع زيادة درجة حرارة مكون معامل درجة الحرارة الموجب ، تزداد مقاومته الكهربائية.

بالنسبة لـ PPTC البوليمري ، يرتبط تغيير المقاومة بالتغيرات temperature-dependent في بنية البوليمر والمسارات الموصلة.

تسمح هذه الخاصية لـ PPTC بالانتقال من حالة مقاومة منخفضة نسبيًا أثناء التشغيل العادي إلى حالة مقاومة أعلى بكثير أثناء حدث التيار الزائد.

عندما يزيد الثرمستور ذو معامل درجة الحرارة الإيجابي (PTC) من مقاومته ؟

يزيد الثرمستور PTC من مقاومته عندما ترتفع درجة حرارته. في فتيل إعادة ضبط PPTC ، يمكن أن ترتفع درجة الحرارة بسبب زيادة درجة الحرارة المحيطة أو التسخين الذاتي الناجم عن تدفق التيار عبر الجهاز.

عندما يصل الجهاز إلى منطقة الانتقال الخاصة به ، يمكن أن تزداد المقاومة بشكل كبير ، مما يحد من التيار.

بعد إزالة الخطأ وتبريد الجهاز ، تقل المقاومة نحو حالتها الطبيعية.

ما هو الفرق بين PPTC والصمامات التقليدية ؟

تم تصميم المصهر التقليدي لمقاطعة الدائرة بشكل دائم عندما يذوب عنصر المصهر.

فتيل إعادة ضبط PPTC بدلاً من ذلك يزيد من مقاومته بشكل كبير أثناء حدوث خطأ ويحد من التيار. بعد إزالة حالة الخطأ وتبريد الجهاز ، يمكن أن تنخفض مقاومته ويمكن أن تعود الدائرة نحو التشغيل العادي.

هل تتسبب درجة الحرارة المرتفعة في تعثر PPTC بتيار أقل ؟

بشكل عام ، نعم.
نظرًا لأن PPTC أكثر سخونة بالفعل عند درجة حرارة محيطة أعلى ، يلزم تسخين ذاتي إضافي أقل للوصول إلى منطقة الانتقال الخاصة به.

لذلك ، ينخفض تيار الاحتفاظ المسموح به مع زيادة درجة الحرارة المحيطة.

يجب تحديد السلوك الدقيق من بيانات temperature-rerating لسلسلة PPTC المحددة.

كيف يمكنني تحديد PPTC لتطبيق درجة حرارة عالية ؟

ابدأ بأقصى تيار تشغيل عادي وأقصى درجة حرارة محيطة.

ثم تحقق:

درجة الحرارة مكررة Ihold

رحلة

Vmax

ايماكس

المقاومة الأولية

وقت الرحلة

حجم الحزمة

الظروف الحرارية PCB

أقصى درجة حرارة التشغيل

Application-specific متطلبات التأهيل

يجب أن توفر PPTC المختارة هامش تيار كافٍ عند درجة حرارة التشغيل القصوى الفعلية.

هل يمكن استخدام PPTC في تطبيقات السكك الحديدية ؟

يمكن استخدام أجهزة PPTC في تطبيقات حماية محددة متعلقة بالسكك الحديدية ، بما في ذلك بعض تطبيقات الإشارات والمعدات الخارجية.

ومع ذلك ، قد يكون لتطبيقات السكك الحديدية متطلبات بيئية وكهربائية وموثوقية ومتطلبات تأهيل محددة. لذلك يجب اختيار PPTC وفقًا للمواصفات الفعلية لنظام السكك الحديدية بدلاً من افتراض أن PPTC للأغراض العامة مناسب تلقائيًا.

حول Ruilin أشباه الموصلات

Ruilin Semiconductor (Shenzhen) Co. ، Ltd.هي مؤسسة ذات تقنية عالية تركز على التصميم والبحث والتطوير ومبيعات أجهزة معامل درجة الحرارة الإيجابية البوليمرية والصمامات القابلة لإعادة التدوير PPTC.

توفر Ruilin Semiconductor حلول PPTC لمتطلبات حماية الدوائر المختلفة ، بما في ذلك الصمامات القياسية لإعادة ضبط PPTC ، وأجهزة PPTC ultra-low-resistance ، ومنتجات PPTC ذات درجة الحرارة العالية ، وأجهزة PPTC المخصصة من النوع C ، وغيرها من حلول حماية التيار الزائد.

تخدم الشركة التطبيقات بما في ذلك:

الالكترونيات الاستهلاكية

معدات المنزل الذكي

إلكترونيات السيارات

الإلكترونيات الطبية

المعدات الصناعية

تطبيقات الحماية الإلكترونية الأخرى

تغطي مجموعة منتجات Ruilin Semiconductor العديد من أحجام العبوات SMD والرصاص ، مما يسمح للمهندسين باختيار أجهزة حماية PPTC وفقًا لمتطلبات التيار والجهد والمقاومة ودرجة الحرارة والحزمة والتطبيق.

بالنسبة للتطبيقات الهندسية ، تركز Ruilin Semiconductor على مساعدة العملاء على تقييم معلمات PPTC والظروف الحرارية والمتطلبات الحالية وأداء الحماية لتحديد حلول الصمامات المناسبة القابلة لإعادة التدوير.

الاستنتاج

درجة الحرارة ليست مجرد مواصفات بيئية لـ PPTC. إنه جزء مهم من آلية تشغيل الجهاز.

مع زيادة درجة الحرارة ، تزداد مقاومة PPTC وينخفض هامش الاحتفاظ الحالي المتاح. في الوقت نفسه ، يمكن أن يتغير السلوك من وقت إلى رحلة والسلوك الحراري.

لحماية الدوائر الموثوقة ، يجب على المهندسين بالتالي تقييم أداء PPTC في ظل ظروف التشغيل الفعلية في أسوأ الحالات بدلاً من الاعتماد فقط على المواصفات الاسمية لدرجة حرارة الغرفة.

عند اختيار فتيل PPTC ، ضع في اعتبارك دائمًا:

التشغيل الحالي + أقصى درجة حرارة + الجهد + المقاومة + وقت الرحلة + البيئة الحرارية

يساعد فهم هذه العلاقات المهندسين على اختيار فتيل PPTC القابل لإعادة التدوير والذي يوفر حماية مستقرة ويمكن التنبؤ بها من التيار الزائد في تطبيقات العالم الحقيقي.