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如何计算PPTC保持电流

如何计算PPTC保持电流是选择PPTC自恢复保险丝进行过流保护时的一个重要问题。保持电流，通常被识别为
伊霍尔德
，确定PPTC在特定条件下可以连续携带多少电流而不会过渡到其高阻状态。

然而，计算所需的PPTC保持电流不仅仅是将Ihold与标称负载电流匹配的问题。

实际选择时应考虑最大正常工作电流、环境温度、PCB热条件、电流容限、启动行为以及制造商的热降额曲线。

本指南说明如何计算所需的PPTC保持电流以及如何使用PPTC数据表进行实际组件选择。

什么是PPTC持有电流？

PPTC保持电流（Ihold）是指PPTC可复位保险丝在规定的测试条件下不跳闸的最大电流。

确切的测试条件因制造商和产品系列而异。因此，数据表中显示的Ihold值应始终与其指定的温度、安装和测试条件一起解释。

PPTC是一种热激活保护元件，当电流流过器件时，根据其电阻耗散功率，如果产生的热量超过传递到周围环境的热量，则器件温度升高，其电阻大幅度增加。

这意味着PPTC保持电流temperature-dependent。

随着环境温度的升高，可用的保持电流能力通常会降低。因此，制造商提供热降额曲线或temperature-specific额定电流，以帮助工程师确定适合实际操作环境的PPTC。

为什么PPTC持有当前很重要？

选择正确的Ihold的目的是实现两个目标：

在所有合法操作条件下，PPTC应保持其低阻力状态。

当出现异常过流情况时，PPTC应提供适当的保护。

如果Ihold过低，设备可能会在正常运行期间跳闸。

如果选择的Ihold过高，PPTC可能对中度过电流条件提供不太有效的保护。

因此，PPTC选择是两者之间的平衡 
正常工作电流和故障保护要求
.

如何计算PPTC保持电流

实际计算可以分几个步骤进行。

第1步：确定最大正常工作电流

从受保护电路可以合法汲取的最大电流开始。

不要只使用典型的工作电流。

考虑：

最大连续负载电流

电源公差

载荷变化

启动电流

充电电流

电机或执行器启动

温度相关电流变化

其他合法的瞬态条件

将此值定义为：

Iload（max）=最大正常工作电流

例如：

典型负载电流=0.60 A

最大正常负载电流=0.75 A

PPTC的选择应基于0.75 A，而不是0.60 A。

第2步：确定最高环境温度

接下来，确定PPTC在正常运行期间将经历的最高温度。

这并不总是与设备指定的环境温度相同。

例如：

设备环境温度：50C

PPTC附近温度：60C

如果PPTC安装在DC/DC转换器、MOSFET、功率电阻或其他发热元件附近，其局部温度可能高于周围空气温度。

因此，尽可能使用PPTC位置或周围的最坏情况温度。

温度尤其重要，因为PPTC保持电流随着温度的升高而减小。

第3步：找到PPTC热降额因子

确定最高工作温度后，检查制造商的热降额曲线。

数据表可以提供：

减额百分比

current-versus-temperature桌

热降额图

Temperature-specific我的价值观

例如，假设PPTC在参考条件下的标称Ihold为1.0 A，并且制造商在应用程序最高温度下的热降额因数为70%。

大致可用保持电流为：

Ihold（实际）=1.0 A 70%=0.70 A

这意味着在更高的温度条件下，该器件不应被视为1.0 A保持电流器件。

确切的降额因数必须始终来自特定PPTC制造商的数据表。不同的PPTC结构和产品系列可能具有基本不同的温度特性。

第4步：计算所需的标称值

一旦知道最大正常工作电流和热降额因数，一个有用的工程关系是：

所需公称Ihold≥最大正常工作电流ance热降额因数

例如：

最大正常电流=0.75 A

热降额因数=70%=0.70

然后：

所需标称Ihold≥0.75 A ance0.70

所需标称Ihold≥1.07 A

在此示例中，标称Ihold约为1.1 A或更高的PPTC可能是进一步评估的候选对象。

然而，这种计算只是选择过程的开始，工程师仍应验证实际数据表、跳闸时间特性、额定电压、最大故障电流、电阻和应用条件。

Littelfuse发布的PPTC选择方法论同样建议确定正常工作电流，检查环境温度，应用热降额，然后验证剩余的电气参数。

PPTC保持电流计算公式

对于第一遍工程计算：

Ihold（必需）≥Iload（max）/Kt

在哪里：

Ihold（必需）=所需标称PPTC保持电流

Iload（max）=最大正常工作电流

Kt=热脱皮素
实际工作温度下的g因子

例如：

计算：

1.20 A ance0.75=1.60 A

然后应根据完整的数据表评估下一个可用的PPTC评级。

重要提示：此示例中的75%值仅用于说明。实际降额因数必须从选定的PPTC系列数据表中获得。

示例：计算25C时的PPTC保持电流

假设一个电子电路具有：

正常工作电流：0.50 A

最大正常工作电流：0.60 A

最高环境温度：25C

如果所选PPTC的参考Ihold指定为25C并且数据表在该操作条件下不需要额外降额，则首过要求为：

Ihold≥0.60 A

因此，Ihold为0.75 A的器件可被视为候选器件。

但工程师仍应检查：

特里普

Vmax

Imax

初始阻力

旅行时间

包

PCB热条件

示例：计算高温下的PPTC保持电流

现在考虑相同的电路在更高的温度下工作。

要求：

最大正常电流=0.60 A

最高工作温度=70C

数据表70C时的热降额因数=60%

计算：

所需标称Ihold=0.60 A ance0.60

所需标称Ihold=1.00 A

因此，标称Ihold仅为0.60 A的PPTC不应自动被视为适合此应用。

可以考虑使用标称Ihold约为1.0 A或更高的PPTC，但需经过完整的数据表和应用程序验证。

这个例子说明了为什么25C Ihold不能简单地复制到高温设计中。

为什么温度会改变PPTC保持电流

电流、电阻和温度之间的关系是PPTC操作的基础。

当电流通过PPTC时，器件产生热量。

电功率的简化关系是：

P=I R

在哪里：

P=耗散功率

我=当前

R=器件电阻

PPTC还将热量传递到周围环境。

因此，实际器件温度取决于：

当前

阻力

环境温度

PCB铜区

气流

组件放置

包结构

附近热源

随着环境温度的升高，PPTC到达其过渡区域所需的额外加热可能更少。

Littelfuse的技术解释描述了这种热关系，并指出影响传热的设计选择会影响保持电流。

不要使用通用PPTC降额百分比

一个常见的错误是假设：

"PPTC Ihold应始终比负载电流高20%或30%。"

对于每个PPTC设计，没有一个百分比是正确的。

所需的保证金取决于：

温度

PPTC系列

包

PCB布局

负荷剖面

制造公差

热环境

启动电流

所需可靠性

例如，一个PPTC系列可以在60C下保持其标称保持电流的相对高百分比，而另一个系列可以具有不同的降额曲线。

已发布的制造商数据表明，热降额可以随温度和设备结构的变化而变化很大。

因此：

使用制造商的降额曲线，而不是应用通用百分比。

PPTC保持电流与跳闸电流

我和爱旅行经常被混淆。

它们描述了PPTC行为的不同方面。

不应将Ihold和Itrip之间的区域视为精确的电子切换阈值。

PPTC是一种热器件，因此实际性能取决于温度、电流持续时间、安装条件和散热。

PPTC保持电流和启动电流

创业电流值得特别关注。

一些电路在启动期间比在稳态操作期间消耗更多的电流。

例子包括：

直流电动机

螺线管

电容负载

电池充电电路

电源转换器

LED驱动器

通讯设备

如果启动电流是正常运行的合法部分，PPTC必须容忍它而不会出现不必要的跳闸。

然而，简单地增加Ihold以适应每个启动事件可能会降低过流保护的有效性。

更好的方法是检查时间-电流行为
 的PPTC，并将其与启动电流的持续时间和幅度进行比较。

如何从数据表中选择PPTC图标

一个实用的数据表工作流程是：

1、求最大正常负载电流

确定最高合法稳态电流。

2、确定实际工作温度

使用PPTC位置的最坏情况温度。

3.读取热降额曲线

求该温度下可用的Ihold或降额因数。

4.计算所需的标称Ihold

用途：

Ihold（必需）≥Iload（max）/Kt

5.选择下一个合适的PPTC

选择规格满足要求的市售设备。

6.查一下携程

确保设备在预期故障情况下能够进入保护状态。

7.检查Vmax和Imax

验证最大电路电压和预期故障电流是否在PPTC额定值范围内。

8.检查阻力

验证正常状态电阻不会导致不可接受的电压降或功率耗损。

9.检查旅行时间

确认PPTC可以在所需的故障持续时间内提供足够的保护。

10.验证实际应用

最终的PPTC选择应在具有代表性的电气、热和机械条件下进行测试。

Littelfuse的选择指南特别建议在实际应用中对PTC进行独立测试和评估。

如果PPTC Ihold太低会发生什么？

如果选择的Ihold太低，PPTC可能会在合法操作期间进入其高电阻状态。

可能的症状包括：

意外电力中断

电压降

设备重启

间歇操作

生产测试失败

高温跳闸

例如，PPTC可能在25C实验室测试期间正常运行，但在70C老化测试期间开始跳闸。

这并不一定意味着PPTC有缺陷。

实际的操作温度和热环境可能简单地超出了原始选择期间假设的条件。

如果PPTC Ihold太高会发生什么？

选择具有过高Ihold的PPTC也会产生问题。

在进入高电阻状态之前，该器件可能会容忍更长时间的较大过电流。

这会降低提供给敏感下游组件的保护级别。

因此，目标不是：

“选择最大的Ihold。”

目标是：

选择足够高的Ihold以获得最大合法工作电流，同时保持所需的故障保护行为。

PPTC保持电流和PCB布局

PPTC数据表通常在指定的测试条件下生成。

实际的PCB可以表现不同。

可能影响PPTC热性能的PCB因素包括：

铜区

铜厚度

迹宽

热通孔

地面飞机

附近的组件

气流

外壳设计

较大的铜面积可以改善热传播并改变PPTC的热行为。

相反，将PPTC放置在热功率元件附近可以降低其有效热裕度。

因此，对于关键设计，工程师应该在实际PCB配置下评估PPTC，而不是完全依赖室温计算。

一个实用的PPTC保持电流计算示例

考虑一个24 V工业控制电路。

电路要求

标称电压：24 V

最大正常负载电流：1.5 A

最高环境温度：60C

贴片安装

需要短路保护

假设候选PPTC的数据表显示在所需工作温度下的热降额因数为75%。

计算

所需标称Ihold=1.5 A ance0.75

所需标称Ihold=2.0 A

因此，可以考虑在下一阶段评估时使用标称Ihold约为2.0 A或更高的PPTC。

但是选择还没有完成。

工程师仍然必须验证：

Vmax≥最大电路电压

Imax≥预期故障电流

并确认：

特里普

旅行时间

初始阻力

跳闸后阻力

包

工作温度

PCB热条件

这是如何计算PPTC保持电流的正确工程方法。

PPTC保持电流计算清单

在选择PPTC之前，请验证以下内容：

负荷

最大连续工作电流是多少？

最大合法启动电流是多少？

有负载变化吗？

温度

最高环境温度是多少？

PPTC附近的温度是多少？

PPTC是否靠近热源？

PPTC数据表

额定值是多少？

什么是爱旅行？

什么是热降额曲线？

什么是Vmax？

什么是Imax？

最初的阻力是什么？

到旅行的时间是什么时候？

多氯联苯

铜面积是多少？

预期的气流是多少？

是否使用导热通孔？

附近有发热组件吗？

验证

设计是否在最高温度下进行了测试？

是否测试了最大正常负载？

是否测试了预期的故障条件？

是否评估了启动行为？

常见问题(FAQs)

什么是PPTC Ihold？

PPTC Ihold是PPTC可复位保险丝的指定保持电流。它代表器件在定义条件下可以携带的最大电流，而不会过渡到其高阻状态。

如何计算所需的PPTC保持电流？

一个有用的首过计算是：

所需公称Ihold≥最大正常工作电流ance热降额因数

热降额因数必须来自制造商所选PPTC系列和工作温度的数据表。

PPTC是否应该高于负载电流？

是的。PPTC应具有足够的temperature-adjusted保持电流能力，高于最大合法工作电流。

然而，所需的差额应根据实际应用来确定，而不是一个普遍的百分比。

温度会影响PPTC保持电流吗？

是的。较高的温度通常会降低PPTC的可用保持电流能力。这就是为什么制造商提供热降额曲线和temperature-specific额定值。

我可以直接使用25C Ihold值吗？

只有当实际操作条件与数据表参考条件一致并且制造商的规格允许时。

对于较高温度的应用，应使用适当的热降额信息评估Ihold值。

Ihold和Itrip有什么区别？

Ihold描述了指定PPTC在不转换到高电阻状态的情况下承载的电流。Itrip描述了在指定条件下触发该转换的相关电流。

它们不应被视为简单的开/关阈值。

为什么我的PPTC跳闸低于其额定值？

可能的原因包括higher-than-expected当地温度、PCB热条件、附近热源、启动电流、安装差异或实际应用与制造商测试条件之间的差异。

PPTC Ihold是否有固定的安全裕度？

每个PPTC设计都没有通用裕度。所需的裕度取决于温度、负载特性、PPTC结构、PCB热环境和可靠性要求。

我应该计算我持有还是简单地选择下一个更高的PPTC评级？

计算和数据表选择都很有用。首先根据实际操作条件计算所需的标称Ihold，然后选择标准PPTC并验证其完整的电气和热规格。

瑞林半导体可以帮忙计算PPTC保持电流吗？

是的。瑞林半导体可以支持工程师和采购团队根据负载电流、工作温度、封装、PCB条件和应用要求评估PPTC Ihold要求。

关于瑞林半导体

瑞林半导体
是一家专注于电路保护和相关电子元件的半导体制造商。

瑞林半导体作为PPTC制造商，提供PPTC自恢复保险丝解决方案
 适用于OEM、ODM、EMS和工业电子应用。

我们的PPTC产品在关键电气和热参数方面进行评估，包括：

保持电流（Ihold）

旅行电流

最大电压（Vmax）

最大故障电流（Imax）

初始阻力

跳闸后电阻

旅行时间

工作温度

包装和尺寸

瑞林半导体支持客户根据实际应用需求选择PPTC元件，而不仅仅依赖额定电流。

对于需要特定PPTC保持电流、工作温度、额定电压、封装或电阻范围的项目，我们的技术团队可以协助产品选择和应用评估。

瑞林半导体-PPTC制造和技术支持可靠的复位过流保护。

结论

正确确定PPTC保持电流对于可靠的可复位过电流保护至关重要。

基本计算是：

所需公称Ihold≥最大正常工作电流ance热降额因数

但是这个方程应该被视为第一阶段的工程计算，而不是完整的选择方法。

最终的PPTC选择还应验证：

Ihold+Itrip+Vmax+Imax+电阻+跳闸时间+温度+PCB热条件

最可靠的方法是将电路的电气要求与制造商的PPTC数据表、热降额曲线和跳闸时间特性相结合，然后在实际应用条件下进行验证。

对于OEM和ODM项目，瑞林半导体为广泛的电子保护应用提供PPTC制造、元件选择和技术支持。

关于睿霖半导体

睿霖半导体（深圳）有限公司 是一家专业生产PPTC自恢复保险丝和聚合物正温度系数（PPTC）电路保护元件的制造商。

我们的PPTC产品旨在为暴露在过载和短路条件下的电子和电气设备提供自恢复过流保护，产品组合涵盖不同的额定电流、额定电压、电阻水平、封装尺寸和应用要求。

瑞林半导体为客户提供从产品选择和工程评估到样品、数据表和批量生产的支持，帮助OEM、ODM、EMS公司、电子制造商和分销商确定适合其应用的PPTC解决方案。