叡霖半導体（深セン）有限公司

抵抗はPPTCの選択にどのように影響しますか?

抵抗は、PPTCヒューズを選択する際に考慮すべき最も重要な電気パラメータの1つです。保持電流、トリップ電流、および電圧定格は通常、エンジニアが最初にレビューする仕様ですが、PPTCの抵抗は、電圧降下、消費電力、動作温度、および保護回路の全体的な動作に直接影響します。

低電圧および比較的高電流のアプリケーションでは、抵抗が特に重要になることがあります。過剰な抵抗を持つPPTCは、通常の動作中に望ましくない電圧降下や熱を導入する可能性がありますが、非常に低抵抗のデバイスは、異なる電流、パッケージ、または熱特性を持つ場合があります。

したがって、正しい質問は単にではありません:

一番低い抵抗のPPTCは何ですか?

より良いエンジニアリングの質問は:

「必要な電流、電圧、温度、保護性能に適した抵抗は何ですか?」

このアプリケーションノートでは、PPTC抵抗が選択にどのように影響するか、電圧降下と消費電力を計算する方法、および抵抗がIhold、温度、トリップまでの時間とどのように相互作用するかについて説明します。

PPTCヒューズのフルフォームとは何ですか?

PPTCのヒューズの完全な形態はポリマー肯定的な温度係数のヒューズです。

PPTCデバイスは、ポリマーベースのリセット可能な過電流保護部品です。

彼らは一般的に以下のように説明されています:

PPTCヒューズ

PTCリセット可能ヒューズ

PTCリセット可能ヒューズ

ポリマーリセッタブルヒューズ

リセット可能なヒューズ

ポリヒューズ

用語PPTCの意味は、デバイスに使用される高分子材料の正の温度係数挙動を指す。

PPTCの温度が上昇すると、その抵抗値が大幅に上昇します。過電流状態では、電流の流れによって発生する熱により、デバイスは比較的低抵抗状態から高抵抗状態に移行します。

障害が取り除かれ、デバイスが冷却された後、その抵抗は通常の動作状態に向かって減少する可能性があります。

この抵抗遷移は、ポリマーPPTCリセット可能ヒューズの基本的な動作メカニズムです。

PPTC耐性とは何ですか?

PPTC抵抗は、特定の条件下でのデバイスの電気抵抗です。

メーカーのデータシートによっては、エンジニアが次のような仕様に遭遇する場合があります:

最初の抵抗

最大の抵抗

リフロー後の耐性

ポストトリップ抵抗

抵抗の許容

抵抗と温度

これらの値は交換できません。

例えば、Bournsはリフロー後抵抗をトリップ後抵抗とは別に規定しており、エンジニアが個々のデータシートで正確な抵抗定義とテスト条件を常に確認する必要がある理由を説明しています。

実用的なPPTCの選択のために、最も重要な質問は通常次のとおりです。

回路は通常動作中にどの程度の抵抗を許容できますか?

PPTCを選択する際に抵抗が重要な理由は何ですか?

PPTC抵抗は、いくつかの重要な回路特性に影響を与えます。

主な効果は以下の通りです:

電圧ドロップ

電力の損失

デバイス温度

サーマルマージン

現在の運搬能力

トリップまでの時間

効率性

システムの動作電圧

これにより、抵抗は全体的なPPTC選択過程の重要な部分となります。

したがって、典型的な選択過程は次のことを考慮する必要があります。

アイホールド+トリップ+Vmax+Imax+抵抗+温度+旅行時間

Bournsの現在のPPTC選択ツールは、エンジニアが抵抗を単独のパラメータとして扱うのではなく、ホールド電流、Vmax、パッケージ、および抵抗を一緒に評価することを可能にします。

PPTC抵抗は電圧降下にどのように影響しますか?

一番簡単な関係はオームの法則です: V=I R

PPTCの場合: Vdrop=I R

ここで: Vdrop=PPTC両端の電圧降下I=PPTCを流れる電流R=PPTC抵抗

例えば、次のようにします:

負荷流れ=2 A

PPTCの抵抗=0.10Ω

そして、Vdrop=2 A 0.10ΩVdrop=0.20 V

したがって、PPTCは、想定される抵抗条件下で、その電流において約0.20 Vの電圧降下をもたらします。

5 V回路では、0.20 Vは電源電圧の意味のあるパーセンテージを表すことができます。

より高い電圧のシステムでは、同じ電圧降下はそれほど大きくない場合があります。

これが抵抗が特に重要な理由です:

USBの電源回路

バッテリー駆動の電子機器

低電圧の産業設備

ポータブルデバイス

組み込みシステム

DCの電力配分

PPTCの抵抗はどのように電力損失に影響しますか?

PPTC抵抗は、電力が熱に変換される量も決定します。

基本的な関係はP=I²Rです。

どこ: P=消費電力I=電流R=抵抗

例えば、電流=2 A、抵抗=0.10Ωです。

それから: P=22.0 0 P=0.40 W

したがって、PPTCは仮定された条件下で約0.40 Wを消散します。

その熱はデバイスの温度を上げます。

これは重要な関係を作り出します。

現在の抵抗温度PPTCの挙動

PPTCは熱的に活性化されるデバイスであるため、この関係はその動作にとって基本的です。Littelfuseは、生成された熱、熱伝達、およびデバイス温度の関係を使用してPPTCの振る舞いを説明し、電流または周囲温度の変化が高抵抗状態への移行に影響を与えることに注意しています。

PPTCヒューズで低抵抗が重要な理由

低い初期抵抗はいくつかの利点を提供できます。

低電圧ドロップ

低い抵抗は一般に、同じ電流での電圧降下が低いことを意味します。

低い電力損失

サイズ: P=I²R

抵抗を減らすことで、特定の電流での消費電力を減らすことができます。

正常な動作温度を下げる

低い放熱は、通常動作中のPPTCの温度を低下させるのに役立ちます。

大きな電圧マージン

低電圧回路では、不要な電圧降下を減らすことで、保護された負荷に利用可能な電圧を向上させることができます。

ただし、低い抵抗が自動的に全体的なパフォーマンスの向上と解釈されるべきではありません。

完全なPPTCの設計はまだ必須を満たす必要があります:

Ihold

トリップ

Vmax

IMAX

温度の範囲

パッケージ

トリップまでの時間

低いPPTC抵抗は常に良いですか?

いいえ。これはエンジニアや購買チームにとって重要なポイントです。

PPTC製品は、電気的および熱的特性の組み合わせを中心に設計されています。

非常に低抵抗のデバイスには、次のものがあります:

異なる現在の機能

異なるパッケージの寸法

異なる熱特性

異なる旅行行動

異なる電圧評価

異なる温度範囲

したがって、抵抗だけでPPTCを比較すると、誤った選択につながる可能性があります。

例えば:

PPTC Aは抵抗が低いですが、それが自動的により良い選択肢であることを意味するわけではありません。

アプリケーションが24 V動作を必要とする場合、抵抗値が高いにもかかわらず、PPTC Bがより適切なデバイスである可能性があります。

これが、PPTCの選択が完全な仕様セットに基づく必要がある理由です。

抵抗がPPTC温度に及ぼす影響

PPTCは熱保護部品であるため、抵抗と温度の関係は特に重要です。

通常運転時において: P=I²R

生成された電力は熱を発生させます。

その後、デバイスは周囲の環境に熱を伝えます。

実際の温度は以下に依存します:

現在の

レジスタンス

アンビエント温度

PCBの銅線エリア

気流

パッケージ

コンポーネントの配置

近くの熱源

抵抗が高くなると、同じ電流で消費電力が増加します。

消費電力が大きくなると、デバイス温度が上昇し、利用可能な熱マージンが低下する可能性があります。

リトルフューズの技術的な説明によると、PPTCで生成された熱は環境に伝達される熱によってバランスが取られなければならず、電流と周囲温度の変化がデバイスの動作点に影響を与えることが記載されています。

抵抗とPPTC保持電流

抵抗はI-holdと一緒に評価する必要があります。

Iholdは、PPTCが高抵抗状態に遷移することなく、指定された条件下で運ぶことができる最大定常電流です。

PPTCの挙動は熱的であるため、抵抗は与えられた電流で発生する熱に寄与します。

これは、同じIhold評価を持つ2つのPPTCでも、異なる抵抗と熱特性を持つ可能性があることを意味します。

PPTCを選択する際には、エンジニアは次のように尋ねる必要があります:

何が必要なIholdですか?

一般的な最大電流は何ですか?

最初の抵抗は何ですか?

最高動作温度はいくつですか?

PCBの熱環境とは何ですか?

目標は、PPTCが正常な動作範囲内で安定していることを確認することです。

抵抗とPPTCトリップの挙動

レジスタンスはトリップ過程とも相互作用します。

電流が増加するとき: P=I²R

PPTCが加熱されると、その抵抗が増加します。

抵抗が増加すると、デバイスの電気的および熱的動作点が変化します。

これにより、低抵抗状態から高抵抗状態への特性的なPPTC遷移が生じる。

したがって、トリップ過程は電流だけでは決まらない。

以下の影響を受けます:電流+抵抗+温度+時間+熱環境

これが、メーカーのトリップ時間曲線がPPTCの選択において重要な部分である理由です。

初期レジスタンスとトリップ後レジスタンス

エンジニアは、通常状態の抵抗とトリップ後の抵抗を区別する必要があります。

最初の抵抗

初期抵抗は、メーカーが指定した測定条件下で、PPTCが保護状態に入る前の抵抗を表します。

以下に特に関連しています:

正常な電圧低下

通常の消費電力

システム効率

実用温度について

トリップ後の抵抗

故障後、PPTCは高抵抗状態に入ります。

トリップ後の抵抗は、最初の抵抗よりもはるかに高くなる可能性があります。

この高い抵抗は、障害が存在する間に電流を制限するのに役立ちます。

障害が取り除かれ、PPTCが冷却されると、抵抗は通常の動作状態に向かって減少します。

例えば、Bournsは、デバイスがトリップされ、一定期間電源が切断された後に測定される最大抵抗として、ポストトリップ抵抗を別々に指定しています。

PPTC抵抗とPCBレイアウト

PPTCデータシートは、定義された試験条件下での電気的特性を提供します。

実際のPCBは熱挙動を変える可能性があります。

重要なPCB要因には以下が含まれます:

銅地エリア

トレース幅

銅の厚さ

グランドプレーン

サーマルビア

気流

エンクロージャ

発熱部品からの距離

たとえば、DC/DCコンバータの隣にPPTCを配置すると、その局所温度が上昇する可能性があります。

温度が高くなると、デバイスの実効的な保持電流マージンが低下する可能性があります。

同様に、大きな銅面積は部品からの熱伝達を変える可能性があります。

したがって、PPTCの抵抗はPCBの熱設計とは別に評価すべきではありません。

PPTCの電圧降下を計算する方法

基本的な計算は次のとおりです: Vdrop=I R

考慮して下さい:現在=1.5 A

PPTCの抵抗=0.12Ω

それから: Vdrop=1.5 0.12 Vdrop=0.18 V

システム電圧が5 Vの場合: 0.18 V/5 V=3.6%

したがって、この簡略化された例では、PPTCは公称電源電圧の約3.6%を占めます。

これは、厳密にレギュレーションされた低電圧システムでは重要になる可能性があります。

PPTCの電力損失を計算する方法

つかいます: P=I²R

例えば、電流は1.5 Aです。

抵抗は0.12Ωです。

そして、P=1.5²0.12 P=0.27 W

この力は熱に変換される。

その後、エンジニアは、PPTCを望ましい動作条件内に保ちながら、PCBとエンクロージャがその熱を放散できるかどうかを検討する必要があります。

低電圧アプリケーション用の抵抗選択

抵抗は、システム電圧が低下するにつれて特に重要になります。

2つのシステムを考える:

5 Vシステム

PPTCの抵抗=0.15Ω

負荷流れ=2 A

Vdrop=2 0.15=0.30ボルト

これは以下を表します:

0.30 / 5 = 6%

公称供給電圧の。

24 Vシステム

同じ0.30 Vの低下は以下を表します:

0.30 / 24 = 1.25%

したがって、同じPPTC抵抗でも、システム電圧によって大きく異なる影響を与える可能性があります。

低電圧アプリケーションでは、エンジニアは初期抵抗に細心の注意を払う必要があります。

バッテリ駆動機器の抵抗選択

バッテリ駆動システムは、特に電圧降下に敏感です。

アプリケーションには以下が含まれます:

バッテリーパック

ポータブルエレクトロニクス

ハンドヘルドデバイス

IoT機器について

スマートホーム製品

インダストリアルバッテリーシステム

ポータブル医療機器

PPTCは、過剰な通常状態の電圧損失を発生させることなく回路を保護する必要があります。

バッテリー駆動回路の場合、評価してください:

バッテリーの電圧範囲

最大負荷電流

PPTCの抵抗

電圧ドロップ

温度の

これによって、単に抵抗値が最も低いPPTCを選択するよりも、部品を選択するためのより良い基盤が得られます。

鉄道アプリケーションにおけるPPTC耐性

鉄道におけるキーワードPPTCヒューズは、エンジニアが鉄道電子サブシステムのリセット可能な過電流保護を評価する際に関連する可能性があります。

潜在的なアプリケーションには以下が含まれる可能性があります:

コントロールエレクトロニクス

センサーインターフェース

通信システム

乗客の情報機器

ライティングコントロール

ドアコントロールエレクトロニクス

モニタリング機器

低電圧の補助電子回路

これらのシステムでは、保護されたブランチが比較的低い電圧で動作し、電力マージンが限られている場合、抵抗が特に重要になる可能性があります。

例えば、過度の抵抗は以下を引き起こす可能性があります:

負荷時の電圧低下

追加の熱

システムの電圧マージンが減少しました

熱ストレスの増加

ただし、鉄道アプリケーションには追加の要件もあります。

エンジニアは考慮する必要があるかもしれません:

温度の

振動

ショック

湿度

電気トランジェント

火災と煙の要件

長期的な信頼性

適用される鉄道規格

コンポーネントの資格

汎用PPTCは自動的に鉄道認定として記述されるべきではありません。

鉄道プロジェクトの場合、承認前に特定の製品の資格書類と適用可能なシステム規格を確認する必要があります。

PPTC耐性と鉄道システムの信頼性

鉄道エレクトロニクスの場合、部品の選択は完全な環境および電気条件を考慮する必要があります。

実用的な評価には以下が含まれる場合があります:

電気の

最大の動作電流

最高の電圧

最初の抵抗

電圧ドロップ

欠陥の流れ

サーマル

実用温度について

温度の軽減

PCBの熱環境

近くの熱源

メカニカル

振動

ショック

マウント条件

資格について

適用される鉄道規格

必要な環境テスト

火災と煙の要件

製品の資格文書

したがって、正しいPPTCは単に抵抗が最も低いものではありません。

このデバイスは、アプリケーションの完全な環境および認定要件を満たしながら、必要な電気的保護を提供します。

PPTCの抵抗を比較する方法

2つのPPTC製品を比較する場合は、完全な比較表を使用してください。

PPTC Aは、より低い電圧降下とより低い通常状態の消費電力を提供する可能性があります。

しかし、エンジニアはまだ比較する必要があります。

トリップ行動

温度パフォーマンス

トレランス

パッケージ

信頼性

資格について

可用性

これは単に言うよりもはるかに意味のある比較です。

「PPTC Aは抵抗が低いので、より良いです。」

PPTC耐性選択チェックリスト

PPTCを選択する前に、以下を確認してください:

電気の

一般的な最大電流は何ですか?

最大電圧は何ですか?

どのような電圧降下が許容されますか?

どのような初期抵抗が許容されますか?

何が必要ですか?

何のItripが必要ですか?

何のIMAXが必要ですか?

サーマル

周囲の最高温度は何度ですか?

実際のPCBの温度は何ですか?

PPTCは熱源の近くにありますか?

PCBの銅面積は何ですか?

熱ディレーティングは必要ですか?

プロテクション

予想される故障電流は何ですか?

旅行に必要な時間は何ですか?

PPTC Vmaxは適切ですか?

旅行後の行動は適切ですか?

メカニカル

何のパッケージが必要ですか?

利用可能なPCBフットプリントは何ですか?

部品は製造過程に適していますか?

アプリケーション

この製品は、民生用、産業用、自動車用、または鉄道用の電子機器を対象としていますか?

特定の資格基準は必要ですか?

一般的なPPTC抵抗の選択ミス

間違い1:最も低い抵抗を選択する

最も低い抵抗が自動的に最高のPPTCを意味するわけではありません。

常に完全な仕様を比較してください。

間違い2:電圧低下を無視する

小さな抵抗でも、大電流で大きな電圧降下を引き起こす可能性があります。

使用する: Vdrop=I R

間違い3:電力損失を無視する

つかいます: P=I²R

通常状態の電力消費を推定する。

次に、熱環境を評価します。

間違い4:テスト条件を確認せずに抵抗を比較する

抵抗仕様は、異なる条件下で測定することができる。

常に同等のデータシートパラメータを比較してください。

間違い5:温度を無視する

PPTCの挙動は強くtemperature-dependentる。

抵抗および電流定格は、温度とともに評価する必要があります。

間違い6:アイホールドを考慮せずにレジスタンスを選択する

低抵抗デバイスは、必要な保持電流または保護特性を提供しない場合があります。

レジスタンスが完全なPPTC選択にどのように適合するか

実用的なPPTC選択シーケンスは次のとおりです:

1.最大正常電流を決定する

2.最高動作温度を決定する

3.必要なIholdを選択してください

4.回路の最大電圧を決定する

5. Vmaxを選択

6.故障電流を決定する

7.トリップとトリップまでの時間を評価する

8.初期抵抗を比較する

9.電圧降下を計算する

10.通常状態の消費電力を計算する

11.パッケージとPCBの熱状態を確認してください

12.実際のアプリケーションを検証する

このアプローチは、抵抗が単独で評価されることを防ぎます。

よくある質問(FAQs)

Q 1: PPTCの抵抗は何を意味しますか。

A 1 PPTC抵抗は、指定された条件下でリセット可能なヒューズの電気抵抗です。データシートには、初期抵抗、最大抵抗、リフロー後抵抗、トリップ後抵抗が指定されている場合があるため、正確な定義は常に確認する必要があります。

Q 2:なぜPPTC耐性が重要なのですか?

A 2: PPTCの抵抗は、電圧降下、消費電力、デバイス温度、および正常な動作効率に影響を与えます。また、PPTCの熱挙動にも影響を与える可能性があります。

Q 3:低いPPTCの抵抗は常によりよいですか。

A 3:いいえ。低い抵抗は一般に電圧低下および電力損失を減らしますが、完全なPPTCの指定はまたIhold、Itrip、Vmax、Imax、温度および時間に旅行の条件を満たさなければなりません。

Q 4: PPTCの電圧降下をどのように計算しますか?

A 4:使用して下さい: Vdrop=I R 
たとえば、2 Aを0.10ΩのPPTCに通すと、想定される抵抗条件下で約0.20 Vの電圧降下が生じます。

Q 5: PPTCの消費電力をどのように計算しますか?

A 5:使用して下さい: P=I²R  
たとえば、2 Aを0.10ΩのPPTCに通すと、約0.40 Wの消費電力が生じます。

Q 6: PPTCの抵抗は温度とともに変化しますか?

A 6:はい。PPTCの抵抗はtemperature-dependentです。装置が加熱すると、保護状態に入ると抵抗が大幅に増加する可能性があります。

Q 7:初期抵抗とトリップ後抵抗の違いは何ですか?

A 7:最初の抵抗は保護状態に入る前のPPTCを記述します。ポスト旅行の抵抗は装置が指定条件の下でつまずいた後大いにより高い抵抗を記述します。

Q 8:抵抗はPPTCの保持電流に影響しますか?

A 8:抵抗は正常な動作中に発生する熱に寄与するため、デバイスの動作点を決定する熱挙動の一部です。Iholdは、製造業者が指定した条件と熱劣化データを使用して評価する必要があります。

Q 9:抵抗はPPTCのトリップ時間に影響しますか?

A 9:抵抗は発熱に寄与するため、熱挙動に影響を与える可能性があります。ただし、実際のトリップ時間は、抵抗だけから計算するのではなく、メーカーの時間-電流特性から取得する必要があります。

Q 10:低電圧回路ではPPTC耐性が重要ですか?

A 10:はい。特定の抵抗は、低電圧回路においてより大きな割合の電圧降下を生み出します。これにより、USB、バッテリー駆動、その他の低電圧エレクトロニクスなどのアプリケーションにおいて、初期抵抗が特に重要になります。

Q 11: PPTCヒューズのフルフォームとは何ですか?

A 11: PPTCは重合体の肯定的な温度係数を意味します。

Q 12: PPTCの意味は何ですか?

A 12: PPTCは正の温度係数挙動を示す高分子材料/デバイスです。温度が上昇すると抵抗値が大幅に上昇し、リセット可能な過電流保護が可能になります。

Q 13: PTCリセット可能ヒューズとは何ですか?

A13:PTCリセット可能ヒューズは、正の温度係数の振る舞いを使用するリセット可能な過電流保護デバイスです。PPTCは一般的なポリマーベースの実装です。

Q 14: PPTCヒューズは鉄道の電子機器に使用できますか?

A14:PPTCは、適切な鉄道用電子防護アプリケーションとして検討される可能性がありますが、特定の製品は、対象の鉄道システムの環境、電気、信頼性、および資格要件に対して評価する必要があります。

Q 15:抵抗以外にどのようなパラメータをチェックすべきですか?

A 15:エンジニアは点検するべきです:
 アイホールド、アイトリップ、Vmax、Imax、トリップまでの時間、温度範囲、熱劣化、パッケージおよび資格要件。

Q 16: Ruilin SemiconductorはPPTC抵抗の選択に役立ちますか?

A 16:はい。Ruilin Semiconductorは、特定のアプリケーションに対してPPTCの抵抗、電流、電圧、温度、およびパッケージ要件を評価する際に、OEM、ODM、EMS企業、およびエンジニアリングチームをサポートできます。

結論として

PPTC耐性はデータシートの数字以上のものです。

以下に直接影響します:電圧低下+電力損失+温度+熱マージン+システム効率

基本的な関係は次のとおりです:

Vdrop=I²RおよびP=I²R

しかしながら、耐性は決して独立して評価されるべきではありません。

適切なPPTCの選択は以下を考慮する必要があります:

抵抗+ホールド+トリップ+Vmax+Imax+温度+トリップ時間+PCBの熱条件

低電圧および大電流アプリケーションでは、抵抗がシステム性能に特に大きな影響を与える可能性があります。

産業用および鉄道用電子機器については、最終的な部品承認の前に、追加の環境および資格要件も評価する必要があります。

Ruilinの半導体はOEM、ODMおよび電子保護適用のためのPPTCの製造業およびテクニカルサポートを提供します。

メーカー: Ruilin Semiconductor

ルイリン・セミコンダクター 回路保護および関連する電子部品に特化した半導体メーカーです。

PPTCの製造業者として、Ruilinの半導体はOEM、ODM、EMSおよび産業電子適用のための再設定可能な過電流保護解決を提供します。

当社のPPTC製品評価は、以下を含む主要な電気的および熱的パラメータをカバーしています。

保持電流（アイホールド）

現在の旅行(Itrip)

最高の電圧（Vmax）

最高の欠陥の流れ（IMAX）

最初の抵抗

トリップ後の抵抗

タイム・トゥ・トリップ

実用温度について

熱ディレーティング

パッケージと寸法

Ruilin Semiconductorは、単一の仕様に基づいてデバイスを選択するのではなく、実際のアプリケーション要件に従ってPPTCコンポーネントを選択することで顧客をサポートします。

抵抗、電圧降下、電流能力、熱性能が重要なプロジェクトでは、当社の技術チームがPPTCの選択とアプリケーション評価を支援します。

鉄道関連のプロジェクトについては、最終的な部品の承認前に、適用される環境、信頼性、安全性、および資格要件を特定の製品文書およびターゲットシステム基準と照らし合わせてレビューする必要があります。

ルイリン半導体- 信頼性の高いリセット可能な過電流保護のためのPPTC製造および技術サポート。