Ruilin Halbleiter (Shenzhen) GmbH

PPTC für industrielle Steuerungssysteme

Industrielle Steuerungssysteme (ICS) sind für einen kontinuierlichen und zuverlässigen Betrieb konzipiert. SPS, ferngesteuerte E / A-Module, Industriesensoren, Motorsteuerungen, HMI-Geräte, Bedienfelder, Kommunikationsschnittstellen und Automatisierungsgeräte können jahrelang in elektrisch anspruchsvollen Umgebungen betrieben werden.

Bei diesen Systemen kann ein Überstromfehler an einer Niederspannungs-Steuer- oder Schnittstellenschaltung die Kommunikation unterbrechen, Komponenten beschädigen oder unnötige Wartungsarbeiten verursachen. Eine rückstellbare PPTC-Sicherung bietet eine kompakte Form des Überstromschutzes, die nach Beseitigung des Fehlerzustands und Abkühlung des Geräts automatisch zu ihrem normalen Widerstand zurückkehren kann.

In diesem Artikel wird erläutert, wie eine PPTC-Sicherung in industriellen Steuerungssystemen eingesetzt werden kann, wie ein Datenblatt einer PPTC-Sicherung zu interpretieren ist, wie Parameter wie Haltestrom, Auslösestrom, Nennspannung und Widerstand ausgewählt werden und wo der PPTC-Schutz in eine industrielle Schutzarchitektur passt.

Technischer Hinweis: Ein PPTC ist eine elektrische Überstromschutzkomponente. Es handelt sich nicht um eine Cybersicherheitskontrolle und sollte nicht als eine solche dargestellt werden. Die industrielle Cybersicherheit sollte durch eine geeignete Systemarchitektur, Sicherheitskontrollen, Normen und Risikobewertung gesondert behandelt werden.

Was Ist ein PPTC?

PPTC steht für Polymerer positiver Temperaturkoeffizient. Es handelt sich um eine rückstellbare Überstromschutzvorrichtung auf Polymerbasis, die üblicherweise als rückstellbare PTC-Sicherung, rückstellbare Sicherung oder polymere PTC-Vorrichtung verwendet wird.

Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Einmalsicherung muss ein PPTC normalerweise nicht nach jedem vorübergehenden Überstromereignis ausgetauscht werden. Wenn ein zu hoher Strom zu einem Anstieg der Gerätetemperatur führt, erhöht sich sein Widerstand erheblich und begrenzt den Strom, der durch den geschützten Stromkreis fließt.

Nachdem der Fehler behoben ist und das Gerät abgekühlt ist, sinkt sein Widerstand in Richtung seines ursprünglichen Wertes.

Diese rücksetzbare Eigenschaft macht PPTC-Geräte nützlich in Geräten, bei denen Wartungsfreundlichkeit, Ausfallzeiten und wiederholter Fehlerschutz wichtige Überlegungen sind.

Typische industrielle Anwendungen sind:

PLC- und E / A-Module

Industrielle Sensoren

Bedienfelder

Industrielle Ethernet-Schnittstellen

RS-232, RS-485 und andere Kommunikationsschnittstellen

HMI-Ausrüstung

Industrielle Computer

Motorsteuerungsschnittstellen

Steuerkreise für die Stromverteilung

Instrumentierung

Automatisierungsanlagen

Steuerungen für die Gebäudeautomation

Automatisierungssysteme für Fabriken

Wie funktioniert ein PPTC in der Industrieelektronik?

Ein PPTC arbeitet über einen temperature-dependent Widerstandsmechanismus.

Unter normalen Betriebsbedingungen hat der PPTC einen relativ geringen Widerstand und ermöglicht einen normalen Betrieb des geschützten Stromkreises.

Wenn ein Überstrom auftritt, erhöht die im Gerät abgegebene Leistung seine Temperatur. Das Polymermaterial erfährt einen erheblichen Anstieg des Widerstands, wodurch der durch den Stromkreis fließende Strom verringert wird.

Der vereinfachte Betriebsablauf ist:

Normaler Strom Überstrom PPTC-Heizwiderstand steigt Strom ist begrenzt Fehler beseitigt Kühlwiderstand sinkt

Aus diesem Grund wird ein PPTC oft als rücksetzbare Sicherung bezeichnet.

"zurücksetzbar" bedeutet jedoch nicht, dass das Gerät sofort zu seinem ursprünglichen Widerstand zurückkehrt. Die Wiederherstellungszeit hängt vom Gerät, den Fehlerbedingungen, der Umgebungstemperatur, dem PCB-Design, dem Luftstrom und anderen Anwendungsfaktoren ab.

Bei Industrieanlagen sollten die Ingenieure daher sowohl die elektrischen Schutzeigenschaften als auch die thermische Umgebung bewerten.

Warum wird ein PPTC in industriellen Steuerungssystemen verwendet?

Industrielle Steuergeräte enthalten häufig mehrere Niederspannungsschaltungen und Schnittstellen, die möglicherweise lokal geschützt werden müssen.

Ein einzelner industrieller Controller kann enthalten:

DC-Stromeingang

Sensor-Eingänge

Digitale E / A

Analoge E / A

Kommunikationsschnittstellen

USB-Schnittstellen

Ethernet-Schnittstellen

Relais- oder Aktuatorschnittstellen

Zusätzliche Leistungsausgänge

Eine Störung an einem Zweig sollte idealerweise nur begrenzte Auswirkungen auf den Rest des Systems haben.

Ein richtig ausgewählter PPTC kann dazu beitragen, einen lokalisierten Überstromschutz zu bieten und die Notwendigkeit eines häufigen Austauschs herkömmlicher Sicherungen zu verringern.

1. Rücksetzbarer Überstromschutz

Ein PPTC kann in seinen niederohmigen Zustand zurückkehren, nachdem der Überstromzustand beseitigt wurde und das Gerät abgekühlt ist.

Dies kann besonders bei Industrieanlagen nützlich sein, die an Orten installiert werden, an denen der Zugang zur Wartung schwierig ist.

2. Schutz für Niederspannungsschaltungen

Viele Steuer- und Kommunikationsschaltungen arbeiten mit relativ niedrigen Spannungen. PPTC-Geräte sind in verschiedenen Spannungs-, Strom-, Widerstands- und Gehäusekonfiguration für unterschiedliche Schaltungsanforderungen erhältlich.

Das ausgewählte Gerät muss immer mit der tatsächlichen Betriebsspannung und den Fehlerverhältnissen abgeglichen werden.

3. Schutz der einzelnen Zweige

Anstatt ein ganzes Steuerungssystem mit einer einzigen vorgelagerten Sicherung zu schützen, können Konstrukteure entsprechend ausgewählte Schutzkomponenten an einzelnen Stromkreisabzweigungen einsetzen.

Dies kann dazu beitragen, die Möglichkeit zu verringern, dass ein lokalisierter Fehler nicht zusammenhängende Schaltkreise deaktiviert.

4. Kompakter PCB-Schutz

SMD-PPTC-Geräte können einen Überstromschutz bieten, ohne dass ein großer herkömmlicher Sicherungshalter erforderlich ist.

Dies ist nützlich für kompakte SPS-Module, E / A-Platinen, industrielle Kommunikationsmodule und eingebettete Steuergeräte.

5. Geringere Wartung bei temporären Fehlern

Bei Anwendungen mit vorübergehenden Überlastungen oder versehentlichen Kurzschlüssen kann eine rückstellbare Schutzkomponente die Häufigkeit des Austauschs der physischen Sicherung verringern.

Die Auswahl des PPTC sollte jedoch nicht nur auf der Erwartung beruhen, dass das Gerät zurückgesetzt wird. Der geschützte Stromkreis muss auf die elektrischen und thermischen Eigenschaften des PPTC abgestimmt sein.

PPTC-Auswahl für industrielle Steuerungssysteme

Die Auswahl eines PPTC erfordert mehr als nur die Anpassung an den normalen Betriebsstrom.

Die Ingenieure sollten die gesamte Betriebsumgebung bewerten und die Anforderungen mit dem Datenblatt des Herstellers für PPTC-Sicherungen vergleichen.

Wichtige Parameter sind:

Strom halten (Ihold)

Reisestrom (Itrip)

Maximale Spannung (Vmax)

Maximaler Fehlerstrom

Anfänglicher Widerstand

Verlustleistung

Zeit-zu-Reise

Betriebstemperatur

Paketgröße

Thermische Eigenschaften von PCB

Eigenschaften zurücksetzen

1. Strom halten (Ihold)

Ihold 
ist einer der wichtigsten PPTC-Parameter.

Sie stellt den Strom dar, den der PPTC unter bestimmten Bedingungen ohne Auslösung transportieren kann.

Bei der Auswahl eines Geräts sollte der normale Dauerbetriebsstrom unter dem angegebenen Haltestrom mit einer angemessenen technischen Spanne liegen.

Wenn beispielsweise ein Steuerkreis normalerweise mit etwa 1,0 A arbeitet, kann die Auswahl eines Geräts mit einem Ihold von genau 1,0 A eine unzureichende Marge bieten, da die realen Bedingungen Temperaturschwankungen, Stromtoleranz, thermische Effekte auf Leiterplatten und Lastschwankungen umfassen.

Daher sollten die tatsächlichen Betriebsbedingungen mit den Spezifikationen des Herstellers verglichen werden, anstatt eine einfache Nennstromregel zu verwenden.

2. Reisestrom (Itrip)

Der PPTC-Auslösestrom bezieht sich auf den Strompegel, bei dem das Gerät unter bestimmten Prüfbedingungen in den hochohmigen Schutzzustand übergeht.

Itrip ist normalerweise höher als Ihold.

Eine vereinfachte Beziehung ist:

Ihold

Ingenieure sollten Itrip jedoch nicht als einen präzisen Schwellenwert für Leistungsschalter interpretieren. Das PPTC-Verhalten wird von der Temperatur, der Zeit, den Montagebedingungen und den Eigenschaften des Fehlers beeinflusst.

Aus diesem Grund ist die Zeit-zu-Auslöser-Kurve im Datenblatt des Herstellers wichtig für die Bewertung eines PPTC für industrielle Steuerungsanwendungen.

3. Nennspannung

Die maximale Nennspannung des PPTC muss gleich oder größer sein als die Spannung, die unter den angegebenen Betriebs- und Fehlerbedingungen an den geschützten Stromkreis angelegt wird.

So reicht beispielsweise die Bezeichnung PTC Fuse 2A allein nicht aus, um festzustellen, ob das Bauteil geeignet ist.

Eine vollständige Auswahl erfordert die Berücksichtigung von:

Strom + Spannung + Ihold + Itrip + Widerstand + Fehlerstrom + Temperatur

4. Anfänglicher Widerstand

Der PPTC-Widerstand ist in der Niederspannungs-Industrieelektronik wichtig, da ein zu hoher Widerstand zu unerwünschtem Spannungsabfall und Verlustleistung führen kann.

Ein PPTC mit höherem Widerstand kann sich auswirken:

Sensor-Versorgungsspannung

Kommunikationsschnittstellen

I / O-Spannung

Lieferung von Energie

Signalintegrität

Thermische Leistung

Daher sollten Ingenieure den im Datenblatt der PPTC-Sicherung angegebenen Anfangswiderstand mit dem zulässigen Widerstand des geschützten Stromkreises vergleichen.

5. Betriebstemperatur

Die Temperatur ist in industriellen Umgebungen besonders wichtig.

Industrielle Steuergeräte können im Inneren betrieben werden:

Schaltschränke

Fabrikböden

Outdoor-Ausrüstung

Motor-Steuergehäuse

Stromverteilerschränke

Industrielle Computer

Die Umgebungstemperatur beeinflusst das thermische Verhalten eines PPTC und kann dessen effektive Strombelastbarkeit verändern.

Ein PPTC, der bei Raumtemperatur korrekt funktioniert, kann bei erhöhten Umgebungstemperaturen eine andere Leistung aufweisen.

Bewerten Sie immer die Derating-Informationen des Herstellers, wenn Sie für industrielle Umgebungen entwerfen.

PPTC vs. konventionelle Sicherung

Ein PPTC und eine herkömmliche Sicherung haben unterschiedliche Betriebseigenschaften.

Die Wahl sollte sich an den Schutzanforderungen des tatsächlichen Stromkreises orientieren.

Ein PPTC sollte nicht bei jeder industriellen Anwendung automatisch eine herkömmliche Sicherung ersetzen.

Für Schaltungen, die eine sehr schnelle Unterbrechung, einen sehr geringen Widerstand, eine präzise Unterbrechungsleistung oder spezifische Sicherheitszertifizierungen erfordern, kann eine andere Schutztechnologie besser geeignet sein.

Wo kann PPTC in industriellen Steuerungssystemen eingesetzt werden?

PLC- und I / O-Module

PPTC-Bauelemente können zum Schutz ausgewählter Strom- und E / A-Zweige in speicherprogrammierbaren Steuerungssystemen in Betracht gezogen werden.

Mögliche Anwendungen sind:

Digitale Eingangsschaltungen

Digitale Ausgangsschaltungen

Sensorleistung

Hilfsenergie

Kommunikationsschnittstellen

Der PPTC sollte entsprechend dem tatsächlichen Strom- und Spannungsbedarf der einzelnen Zweige ausgewählt werden.

Industrielle Sensoren

Sensoren können in Umgebungen installiert werden, in denen versehentliche Verdrahtungsfehler oder Kurzschlüsse auftreten können.

Ein PPTC-Schutz kann für Sensorstromabzweigungen in Betracht gezogen werden, bei denen ein rückstellbarer Überstromschutz angebracht ist.

Typische Anwendungen sind:

Näherungssensoren

Temperatursensoren

Drucksensoren

Industrielle Messgeräte

Zubehör für die maschinelle Bildverarbeitung

RS-485 und Schnittstellen für die industrielle Kommunikation

Industrielle Kommunikationsschnittstellen können Verdrahtungsfehlern, Installationsfehlern oder anormalen Bedingungen ausgesetzt sein.

Ein PPTC kann je nach Schnittstellenarchitektur als Teil eines umfassenderen Schutzdesigns verwendet werden.

Bei Kommunikationsschnittstellen sollte die PPTC-Auswahl zusammen mit anderen Schutzkomponenten wie TVS-Geräten und Gleichtaktschutz bewertet werden.

Ein PPTC allein bietet keinen vollständigen ESD-, Überspannungs-, EFT- oder Signalleitungsschutz.

Industrielle Ethernet-Ausrüstung

Industrial-Ethernet-Switches, Controller, Gateways und Kommunikationsmodule müssen möglicherweise an ihren Stromeingängen oder Hilfsschaltungen geschützt werden.

Der PPTC sollte entsprechend der Schaltungsarchitektur positioniert und ausgewählt werden, anstatt einfach ein Gerät zum Ethernet-Signalpfad hinzuzufügen.

HMI und industrielle Bedienfelder

HMI-Systeme und Schalttafeln können mehrere Hilfsstromzweige enthalten.

Eine rückstellbare Sicherung kann für ausgewählte Niederspannungsabzweigungen in Betracht gezogen werden, bei denen ein wiederholter vorübergehender Überstromschutz wünschenswert ist.

Wie man ein Datenblatt einer PPTC-Sicherung liest

Bei der Bewertung eines PPTC-Herstellers oder -Lieferanten sollten Ingenieure nicht nur auf den Produktnamen achten.

Ein nützliches Datenblatt für PPTC-Sicherungen sollte ausreichende elektrische und mechanische Informationen enthalten, um festzustellen, ob das Bauteil für die Anwendung geeignet ist.

Wichtige Informationen sind:

Elektrische Eigenschaften

Ihold

Reise

Vmax

Imax

Anfänglicher Widerstand

Maximaler Widerstand

Leistungsmerkmale

Thermische Eigenschaften

Betriebstemperaturbereich

Derating-Kurven

Merkmale der Zeit bis zur Reise

Thermische Rückgewinnungseigenschaften

Mechanische Informationen

Abmessungen der Verpackung

Konfiguration der Leitung

Empfehlungen für die Montage von Leiterplatten

Empfohlenes Pad-Layout

Informationen zur Qualifikation und Zuverlässigkeit

Je nach Anwendung können Kunden auch benötigen:

Informationen zum Material

RoHS / REACH-Status

Daten der Zuverlässigkeitsprüfung

Qualifikationsberichte

Kontrolle der Produktionsqualität

Informationen zur Rückverfolgbarkeit

Für Industriekunden kann die Verfügbarkeit von technischen Unterlagen ebenso wichtig sein wie die elektrischen Nennparameter.

Ist ein 2A PPTC für eine industrielle Anwendung geeignet?

Nicht unbedingt.

Ein als PTC-Sicherung 2a beschriebenes Produkt kann einen nennstrombezogenen Parameter angeben, aber "2A" allein kann die Eignung nicht bestimmen.

Ein Ingenieur muss zum Beispiel wissen:

Was ist der Dauerbetriebsstrom?

Was ist die maximale Betriebsspannung?

Was ist die Umgebungstemperatur?

Was ist der erwartete Fehlerstrom?

Wie schnell muss der Stromkreis geschützt werden?

Was ist der zulässige Spannungsabfall?

Was Widerstand kann die Schaltung vertragen?

Was Leiterplattenplatz ist verfügbar?

Erfordert das Gerät eine spezielle Zertifizierung?

Eine richtige PPTC-Auswahl beginnt daher mit den Anforderungen an die Schaltung und nicht mit dem Vermarktungsnamen des Produkts.

PPTC und Zuverlässigkeit industrieller Systeme

Industrielle Steuerungssysteme sind auf Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit, Sicherheit und kontrollierte Wartung ausgelegt.

Die OT-Sicherheitsleitlinien von NIST betonen, dass Betriebstechnologie einzigartige Anforderungen an Leistung, Zuverlässigkeit und Sicherheit stellt. NIST SP 800-82 Rev. 3 deckt OT-Umgebungen ab, einschließlich industrieller Steuerungssysteme, PLCs, DCS und SCADA-bezogener Systeme.

Dies schafft einen wichtigen Unterschied:

PPTC schützt Stromkreise.

Cybersecurity-Standards schützen industrielle Kontrollsysteme vor Cyber-Bedrohungen.

Die beiden sollten nicht verwechselt werden.

Ein PPTC kann zur elektrischen Robustheit eines Steuerungssystems beitragen, aber es kann nicht verhindern:

Unbefugter Zugriff

Malware

Eindringen in das Netzwerk

Diebstahl von Ausweisen

Software-Schwachstellen

Unbefugte Befehlsausführung

Diese Risiken erfordern spezielle Cybersicherheitsmaßnahmen.

Was sind die wichtigsten Cybersicherheitsstandards für industrielle Steuerungssysteme?

Mehrere Normen und Leitfäden sind für die Cybersicherheit industrieller Steuerungssysteme relevant.

IEC 62443

Die IEC 62443-Serie ist eines der wichtigsten Rahmenwerke für Cybersicherheitsstandards für industrielle Automatisierungs- und Steuerungssysteme.

Das Framework befasst sich mit verschiedenen Teilen des Lebenszyklus der industriellen Sicherheit, darunter:

Allgemeine Konzepte

Richtlinien und Verfahren

Systemsicherheit

Sicherheit der Komponenten

Sichere Produktentwicklung

Die OT-Sicherheitsdokumentation von NIST identifiziert die ISA / IEC 62443-Familie und beschreibt ihre Organisation in allgemeine, Richtlinien und Verfahren, System- und Komponentenkategorien.

Für Komponentenhersteller sind IEC 62443-4-1 und IEC 62443-4-2 besonders wichtige Bereiche, da sie sich mit den Anforderungen an den Lebenszyklus der sicheren Produktentwicklung und den technischen Sicherheitsanforderungen für IACS-Komponenten befassen.

NIST SP 800-82

NIST SP 800-82 bietet Anleitungen für die Sicherung von OT- und industriellen Steuerungsumgebungen unter Berücksichtigung ihrer Zuverlässigkeits-, Leistungs- und Sicherheitsanforderungen.

Die aktuelle endgültige Überarbeitung ist NIST SP 800-82 Rev. 3, veröffentlicht im September 2023.

Es deckt OT-Umgebungen ab, wie z. B.:

Industrielle Steuerungssysteme

SCADA

DCS

PLC-basierte Systeme

Fertigungssysteme

Energiesysteme

Transportsysteme

Der Standard legt den Schwerpunkt auf risikobasierte Sicherheit, anstatt OT-Systeme genau wie herkömmliche IT-Systeme zu behandeln.

Wichtige Unterscheidung für PPTC-Anwendungen

Ein PPTC-Hersteller sollte nicht behaupten, dass eine PPTC-Komponente selbst "IEC 62443-konform" ist, nur weil die Komponente in einer industriellen Steuerung verwendet wird.

Die Einhaltung der Cybersecurity-Vorschriften gilt für die jeweiligen Produkt-, Entwicklungs-, Systemarchitektur-, Organisations- oder Komponentenanforderungen, je nach dem spezifischen Standard und Zertifizierungsumfang.

Die Aufgabe des PPTC ist der elektrische Schutz, während die Cybersicherheit durch Sicherheitsmaßnahmen auf System- und Produktebene gewährleistet wird.

Konstruktionsüberlegungen für PPTC in der Industrieelektronik

Bei der Integration eines PPTC in ein industrielles Steuerungssystem sollten Ingenieure die folgende Konstruktionsreihenfolge berücksichtigen:

Schritt 1: Definieren Sie den normalen Betriebsstrom

Bestimmen Sie den Dauerstrom unter:

Minimale Belastung

Typische Belastung

Maximale Belastung

Schritt 2: Bestimmen Sie die maximale Betriebsspannung

Wählen Sie einen PPTC, dessen Nennspannung für den jeweiligen Stromkreis geeignet ist.

Schritt 3: Definieren Sie den Fehlerzustand

Bedenken Sie:

Kurzschluss

Verdrahtungsfehler

Überlastung

Falscher Anschluss

Abnormale Belastung

Schritt 4: Ihold auswählen

Stellen Sie sicher, dass der normale Betriebsstrom mit einer angemessenen Spanne innerhalb des angegebenen Betriebsbereichs bleibt.

Schritt 5: Überprüfen Sie Itrip und Time-to-Trip

Stellen Sie fest, ob der PPTC angemessen auf den erwarteten Fehler reagieren kann.

Schritt 6: Widerstand prüfen

Bewertung des Spannungsabfalls und der Verlustleistung unter normalen Betriebsbedingungen.

Schritt 7: Temperatur auswerten

Überprüfen Sie die Temperaturregelung des PPTC und die tatsächliche thermische Umgebung der Leiterplatte und des Gehäuses.

Schritt 8: Überprüfen Sie das Datenblatt

Die endgültige Auswahl sollte anhand des neuesten Datenblatts und der Qualifikationsinformationen des Herstellers bestätigt werden.

Warum Ruilin Semiconductor für PPTC wählen?

Ruilin Semiconductor ist ein Hersteller, der sich auf die Forschung, Entwicklung, Produktion und Herstellung von rücksetzbaren PPTC-Schutzkomponenten konzentriert.

Unser Produktportfolio ist so konzipiert, dass es verschiedene Anforderungen an den Stromkreisschutz unterstützt, darunter:

Standard rückstellbare PPTC-Sicherungen

PPTC mit extrem niedrigem Widerstand

Hochtemperatur-PPTC

USB Typ-C dediziertes PPTC

DIP PPTC

Einmalige Sicherungsprodukte

Mehrere SMD-Gehäusegrößen

Die verfügbaren SMD-Größenfamilien umfassen gängige Formate wie z. B.:

0603/0805/1206/1210/1812/2018/2920

Bei industriellen Steuerungsanwendungen sollte die Produktauswahl auf den gesamten elektrischen und Umweltanforderungen basieren und nicht nur auf der Auswahl eines Bauteils nach Gehäusegröße oder Nennstrom.

Ruilin Semiconductor kann Produktinformationen und technische Unterlagen bereitstellen, um Kunden bei der Bewertung von PPTC-Lösungen für Industrieelektronik, Steuergeräte, Kommunikationsschnittstellen, Stromschutz, Automobilelektronik, Batterieschutz und andere Anwendungen zu unterstützen.

Bei Produktionsprojekten sollten die Kunden das geltende Produktdatenblatt, die Spezifikationen, die Qualifikationsanforderungen und die Musterleistung vor der endgültigen Planung bestätigen.

FAQs

Was ist ein PPTC?

PPTC steht für Polymerer positiver Temperaturkoeffizient. Es handelt sich um ein rückstellbares Überstromschutzgerät auf Polymerbasis. Wenn ein zu hoher Strom zu einem Anstieg der Gerätetemperatur führt, erhöht sich der Widerstand erheblich und begrenzt den Strom. Nachdem der Fehler behoben ist und das Gerät abgekühlt ist, sinkt sein Widerstand in Richtung Normalzustand.

Wie wählt man PPTC aus?

Beginnen Sie mit dem normalen Betriebsstrom und der normalen Spannung der Anwendung und bewerten Sie dann Ihold, Itrip, maximale Spannung, Anfangswiderstand, maximalen Fehlerstrom, Zeit bis zur Auslösung, Betriebstemperatur, Gehäuse und thermische PCB-Bedingungen. Überprüfen Sie die Auswahl immer anhand des Datenblatts der PPTC-Sicherung des Herstellers und der Anwendungsanforderungen.

Was ist PPTC in der Elektronik?

PPTC ist eine rücksetzbare Überstromschutzkomponente, die in elektronischen Schaltkreisen verwendet wird. Es wird üblicherweise zum Schutz von Stromeingängen, E / A-Schaltkreisen, Sensorversorgungen, Kommunikationsschnittstellen, USB-Anschlüssen, Batterieschaltungen und anderen Zweigen eingesetzt, in denen ein rücksetzbarer Schutz wünschenswert ist.

Was sind die wichtigsten Cybersicherheitsstandards für industrielle Kontrollsysteme?

Zu den wichtigen Rahmenwerken gehören die IEC 62443-Serie für die Cybersicherheit von industriellen Automatisierungs- und Steuerungssystemen und NIST SP 800-82 für OT-Sicherheitsrichtlinien. NIST SP 800-82 Rev. 3 ist die aktuelle letzte Überarbeitung und befasst sich mit OT-Umgebungen unter Berücksichtigung ihrer Leistungs-, Zuverlässigkeits- und Sicherheitsanforderungen.

PPTC-Komponenten sollten nicht als Cybersicherheitskontrollen bezeichnet werden. Sie bieten elektrischen Überstromschutz und sind nur ein Teil der gesamten Zuverlässigkeits- und Schutzarchitektur von Industrieanlagen.

Ist ein PPTC dasselbe wie ein Polyfuse-PTC?

Polyfuse wird üblicherweise als Produkt- oder markenbezogener Begriff für rückstellbare PTC-Schutzvorrichtungen aus Polymeren verwendet. Im allgemeinen technischen Gebrauch beschreibt PPTC die Technologie des positiven Temperaturkoeffizienten aus Polymeren. Ingenieure sollten die tatsächlichen elektrischen Spezifikationen vergleichen, anstatt sich nur auf die Terminologie zu verlassen.

Was ist die PPTC-Reise aktuell?

Der PPTC-Auslösestrom oder Itrip ist der Strom, der damit verbunden ist, dass das Gerät unter bestimmten Testbedingungen in den hochohmigen Schutzzustand übergeht. Er sollte nicht als exakter Schwellenwert für momentane Leistungsschalter behandelt werden, da das PPTC-Verhalten von Temperatur, Zeit, Montagebedingungen und Fehlereigenschaften abhängt.

Ist eine PTC-Sicherung 2A immer für einen 2A-Stromkreis geeignet?

Nein. Eine "2A" -Einstufung allein reicht für die PPTC-Auswahl nicht aus. Der Ingenieur muss Ihold, Itrip, Betriebsspannung, Widerstand, Umgebungstemperatur, Fehlerzustände und Zeit bis zur Auslösung berücksichtigen.

Ersetzt ein PPTC eine herkömmliche Sicherung vollständig?

Nein. PPTC und herkömmliche Sicherungen haben unterschiedliche Eigenschaften. Ein PPTC ist nützlich, wenn ein rückstellbarer Schutz wünschenswert ist, aber Anwendungen, die eine sehr schnelle Unterbrechung, einen sehr geringen Widerstand, eine hohe Unterbrechungsfähigkeit oder spezifische Sicherheitszulassungen erfordern, können eine herkömmliche Sicherung oder eine andere Schutztechnologie erfordern.

Kann PPTC in SPS-Systemen eingesetzt werden?

Ja. PPTC-Geräte können für ausgewählte SPS-Stromversorgungs-, E / A-, Sensor- und Hilfsstromkreise in Betracht gezogen werden, wenn ihre elektrischen Eigenschaften den Anwendungsanforderungen entsprechen. Das Gerät sollte auf der Grundlage der tatsächlichen Schaltungsbedingungen ausgewählt und anhand des Datenblatts des Herstellers überprüft werden.

Kann PPTC industrielle Kommunikationsschnittstellen schützen?

Ein PPTC kann einen Überstromschutz für geeignete Strom- oder Schnittstellenzweige bieten. Es sollte jedoch nicht als vollständige Kommunikationsschutzlösung angesehen werden. Je nach Schnittstelle können zusätzliche Geräte wie TVS-Schutz, Filterung, Isolierung oder ein anderer Transientenschutz erforderlich sein.

Schlussfolgerung

Industrielle Steuerungssysteme erfordern einen zuverlässigen Schutz vor elektrischen Fehlern bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Wartungsfreundlichkeit und Systemverfügbarkeit.

Eine richtig ausgewählte PPTC-Sicherung kann einen rücksetzbaren Überstromschutz für SPS, Industriesensoren, E / A-Module, Schalttafeln, Kommunikationsgeräte, HMI-Systeme und andere industrielle Elektronik bieten.

Die wichtigsten Parameter sind nicht nur die beworbene Stromstärke. Ingenieure sollten Ihold, Itrip, Spannungsbewertung, Widerstand, Time-to-Trip, Temperaturreduzierung, Fehlerbedingungen und thermische Eigenschaften von Leiterplatten zusammen bewerten.

Für industrielle Anwendungen sollte der PPTC-Schutz auch als Teil eines umfassenderen Systemdesigns betrachtet werden. Elektrischer Schutz, funktionale Sicherheit, Zuverlässigkeit und Cybersicherheit haben unterschiedliche Ziele und sollten entsprechend gestaltet werden.

Ruilin Semiconductor bietet PPTC-Schutzprodukte für Ingenieure und Hersteller, die rücksetzbare Überstromschutzlösungen für Industrie-, Automobil-, Batterie-, USB-Typ-C-, Unterhaltungselektronik- und andere Anwendungen suchen.