예림 반도체 (선전) 유한공사

PPTC 홀딩 전류를 계산하는 방법

PPTC 홀딩 전류를 계산하는 방법은 과전류 보호를 위해 PPTC 재설정 가능 퓨즈를 선택할 때 중요한 질문입니다. 홀딩 전류, 일반적으로 다음과 같이 식별됩니다.
나는 붙잡고
는 PPTC가 고저항 상태로 전환하지 않고 지정된 조건에서 연속적으로 전달할 수 있는 전류의 양을 결정합니다.

그러나 필요한 PPTC 유지 전류를 계산하는 것은 단순히 Ihold를 공칭 부하 전류와 일치시키는 문제가 아닙니다.

실제 선택은 최대 정상 작동 전류, 주변 온도, PCB 열 조건, 전류 공차, 시동 동작 및 제조업체의 열 감쇠 곡선을 고려해야 합니다.

이 가이드에서는 필요한 PPTC 유지 전류를 계산하는 방법과 실제 구성 요소 선택을 위해 PPTC 데이터시트를 사용하는 방법을 설명합니다.

PPTC 보유 전류는 무엇입니까?

PPTC 고정 전류(Ihold)는 정의된 테스트 조건에서 걸려 넘어지지 않고 운반하도록 PPTC 재설정 가능 퓨즈가 지정된 최대 전류입니다.

정확한 테스트 조건은 제조업체 및 제품 시리즈에 따라 다릅니다. 따라서 데이터시트에 표시된 Ihold 값은 항상 지정된 온도, 장착 및 테스트 조건과 함께 해석되어야 합니다.

PPTC는 열로 작동되는 보호 구성 요소입니다. 전류가 장치를 통해 흐르면 저항에 따라 전원이 소산됩니다. 생성된 열이 주변 환경으로 전달되는 열을 초과하면 장치 온도가 상승하고 저항이 크게 증가합니다.

즉, PPTC 고정 전류가 temperature-dependent.

주변 온도가 증가하면 일반적으로 사용 가능한 유지 전류 기능이 감소합니다. 따라서 제조업체는 엔지니어가 실제 작동 환경에 적합한 PPTC를 결정하는 데 도움이 되도록 열 감쇠 곡선 또는 temperature-specific 전류 등급을 제공합니다.

PPTC가 현재를 유지하는 것이 중요한 이유는 무엇입니까?

올바른 Ihold를 선택하는 목적은 두 가지 목표를 달성하는 것입니다.

PPTC는 모든 합법적인 작동 조건 동안 저저항 상태를 유지해야 합니다.

PPTC는 비정상적인 과전류 상태가 발생할 때 적절한 보호를 제공해야 합니다.

홀드가 너무 낮으면 정상 작동 중에 장치가 걸려 넘어질 수 있습니다.

Ihold가 지나치게 높게 선택되면 PPTC는 적당한 과전류 조건으로부터 덜 효과적인 보호를 제공할 수 있습니다.

따라서 PPTC 선택은 사이의 균형입니다. 
정상 작동 전류 및 고장 보호 요구 사항
.

PPTC 홀딩 전류를 계산하는 방법

실제 계산은 여러 단계로 수행할 수 있습니다.

1단계: 최대 정상 작동 전류 결정

보호 회로가 합법적으로 그릴 수 있는 최대 전류로 시작합니다.

일반적인 작동 전류만 사용하지 마십시오.

고려:

최대 연속 부하 전류

전원 공급 공차

부하 변동

시동 전류

충전 전류

모터 또는 액추에이터 시동

온도 관련 전류 변화

기타 합법적인 과도 조건

이 값을 다음과 같이 정의합니다.

아이로드(최대) = 최대 정상 작동 전류

예를 들어:

일반 부하 전류 = 0.60A

최대 정상 부하 전류 = 0.75A

PPTC는 0.60A가 아니라 0.75A를 기준으로 선택해야 합니다.

2단계: 최대 외부 온도 결정

다음으로 PPTC가 정상 작동 중에 경험하는 최고 온도를 결정합니다.

이것은 장비의 지정된 주변 온도와 항상 동일하지는 않습니다.

예를 들어:

장비 주변 온도: 50C

PPTC 근처의 온도: 60C

PPTC가 DC/DC 컨버터, MOSFET, 전원 저항기 또는 기타 열 발생 구성 요소에 가깝게 장착된 경우 PPTC의 국소 온도는 주변 공기 온도보다 높을 수 있습니다.

따라서 가능하면 PPTC 위치 또는 주변의 최악의 온도를 사용하십시오.

온도는 온도가 증가함에 따라 PPTC 유지 전류가 감소하기 때문에 특히 중요합니다.

3단계: PPTC 열 감압 계수 찾기

최대 작동 온도를 결정한 후 제조업체의 열 감쇠 곡선을 확인합니다.

데이터시트는 다음 중 하나를 제공할 수 있습니다.

경멸하는 비율

current-versus-temperature테이블

열 감쇠 그래프

Temperature-specific값 보유

예를 들어, 기준 조건에서 PPTC의 공칭 I 홀드가 1.0A이고 애플리케이션의 최대 온도에서 제조업체의 열 감쇠 계수가 70%라고 가정합니다.

사용 가능한 대략적인 고정 전류는 다음과 같습니다.

아이홀드(실제)=1.0A 70%=0.70A

즉, 해당 고온 조건에서 장치를 1.0A 고정 전류 장치로 취급해서는 안 됩니다.

정확한 감쇠 요인은 항상 특정 PPTC 제조업체의 데이터시트에서 나와야 합니다. 다른 PPTC 구조와 제품 시리즈는 상당히 다른 온도 특성을 가질 수 있습니다.

4단계: 필수 공칭 Ihold 계산

최대 정상 작동 전류 및 열 감쇠 계수를 알면 유용한 엔지니어링 관계는 다음과 같습니다.

필수 공칭 Ihold ≥ 최대 정상 작동 전류 열 감쇠 계수

예를 들어:

최대 정상 전류 = 0.75A

열 감쇠 계수 = 70% = 0.70

그런 다음:

필수 공칭 Ihold ≥ 0.75 A 0.70

필수 명목 Ihold ≥ 1.07A

이 예에서는 공칭 Ihold가 약 1.1A 이상인 PPTC가 추가 평가 대상이 될 수 있습니다.

그러나 이 계산은 선택 프로세스의 시작에 불과합니다. 엔지니어는 여전히 실제 데이터시트, 주행 시간 특성, 전압 정격, 최대 고장 전류, 저항 및 적용 조건을 확인해야 합니다.

Littelfuse가 발표한 PPTC 선택 방법론도 마찬가지로 정상 작동 전류 결정, 주변 온도 확인, 열 감쇠 적용 및 나머지 전기 파라미터 확인을 권장합니다.

PPTC 홀딩 전류 계산식

첫 번째 패스 엔지니어링 계산의 경우:

아이홀드(필수) ≥ 아이로드(최대) / Kt

어디:

I 홀드(필수) = 필수 공칭 PPTC 홀딩 전류

아이로드(최대) = 최대 정상 작동 전류

Kt = 열 탈진
실제 작동 온도의 g 계수

예를 들어:

계산:

1.20A0.75=1.60A

그런 다음 사용 가능한 다음 PPTC 등급을 전체 데이터시트에 대해 평가해야 합니다.

중요: 이 예제의 75% 값은 예시일 뿐입니다. 실제 감쇠 계수는 선택한 PPTC 시리즈 데이터시트에서 얻어야 합니다.

예: 25C에서 PPTC 유지 전류 계산

전자 회로에 다음이 있다고 가정합니다.

정상 작동 전류: 0.50A

최대 정상 작동 전류: 0.60A

최대 주변 온도: 25C

선택한 PPTC의 참조 Ihold가 25C로 지정되고 데이터시트가 해당 작동 조건에서 추가 감산이 필요하지 않은 경우 첫 번째 패스 요구 사항은 다음과 같습니다.

나는 ≥ 0.60 A를 보유하고 있다.

따라서 I 홀드가 0.75A인 장치는 후보로 간주될 수 있습니다.

그러나 엔지니어는 여전히 확인해야 합니다.

여행

Vmax

아이맥스

초기 저항

여행 시간

패키지

PCB 열 조건

예: 고온에서 PPTC 유지 전류 계산

이제 더 높은 온도에서 작동하는 동일한 회로를 고려하십시오.

요구 사항:

최대 정상 전류 = 0.60A

최대 작동 온도 = 70C

70C = 60%의 데이터시트 열 감쇠 계수

계산:

필수 공칭 Ihold = 0.60 A - 0.60

필수 공칭 Ihold = 1.00A

따라서 공칭 I 홀드가 0.60A에 불과한 PPTC가 이 응용 프로그램에 적합한 것으로 자동 처리되어서는 안 됩니다.

완전한 데이터시트 및 애플리케이션 검증에 따라 공칭 Ihold가 약 1.0A 이상인 PPTC를 고려할 수 있습니다.

이 예는 25C Ihold를 단순히 고온 설계로 복사할 수 없는 이유를 보여줍니다.

온도가 PPTC 유지 전류를 변경하는 이유

전류, 저항 및 온도 사이의 관계는 PPTC 작동의 기본입니다.

전류가 PPTC를 통과하면 장치가 열을 생성합니다.

전력에 대한 단순화된 관계는 다음과 같습니다.

P = IR

어디:

P = 전원이 소산됨

I = 현재

R = 장치 저항

PPTC는 또한 열을 주변으로 전달합니다.

따라서 실제 장치 온도는 다음과 같습니다.

현재

저항

주변 온도

PCB 구리 영역

공기 흐름

구성 요소 배치

패키지 구성

인근 열원

주변 온도가 증가하면 PPTC가 전환 영역에 도달하기 위해 추가 가열이 덜 필요할 수 있습니다.

따라서 홀딩 전류 기능이 감소합니다. Littelfuse의 기술적 설명은 이러한 열 관계를 설명하고 열 전달에 영향을 미치는 설계 선택이 홀딩 전류에 영향을 미칠 수 있음을 지적합니다.

범용 PPTC 디레이팅 비율을 사용하지 마십시오.

한 가지 일반적인 실수는 다음과 같이 가정하는 것입니다.

"PPTC I 홀드는 항상 부하 전류보다 20% 또는 30% 더 높아야 합니다."

모든 PPTC 설계에 맞는 단일 백분율은 없습니다.

필요한 마진은 다음과 같습니다.

온도

PPTC 시리즈

패키지

PCB 레이아웃

로드 프로필

제조 공차

열 환경

시동 전류

필수 신뢰성

예를 들어, 한 PPTC 시리즈는 60C에서 공칭 유지 전류의 상대적으로 높은 비율을 유지할 수 있는 반면 다른 시리즈는 다른 감쇠 곡선을 가질 수 있습니다.

공개된 제조업체 데이터는 열 감쇠가 온도 및 장치 구조에 따라 크게 달라질 수 있음을 보여줍니다.

따라서:

일반 백분율을 적용하는 대신 제조업체의 감쇠 곡선을 사용하십시오.

PPTC 홀딩 전류 vs 트립 전류

Ihold와 Itrip은 종종 혼동됩니다.

그들은 PPTC 행동의 다른 측면을 설명합니다.

Ihold와 Itrip 사이의 영역을 정밀한 전자 전환 임계값으로 취급해서는 안 됩니다.

PPTC는 열 장치이므로 실제 동작은 온도, 전류 지속 시간, 장착 조건 및 열 소산에 따라 달라집니다.

PPTC 홀딩 전류 및 시동 전류

시동 전류는 특별한 관심을 받을 가치가 있습니다.

일부 회로는 정상 상태 작동 시보다 시동 중에 훨씬 더 많은 전류를 끌어옵니다.

예는 다음과 같습니다.

DC 모터

솔레노이드

용량성 부하

배터리 충전 회로

전력 변환기

LED 드라이버

통신 장비

시동 전류가 정상 작동의 합법적인 부분인 경우 PPTC는 원치 않는 트립 없이 이를 허용해야 합니다.

그러나 모든 시작 이벤트를 수용하기 위해 Ihold를 늘리는 것만으로도 과전류 보호의 효과를 줄일 수 있습니다.

더 나은 접근 방식은 시간-전류 행동을 조사하는 것입니다.
 PPTC의 시작 전류의 지속 시간 및 크기와 비교합니다.

데이터시트에서 PPTC Ihold를 선택하는 방법

실용적인 데이터시트 워크플로우는 다음과 같습니다.

1. 최대 정상 부하 전류 찾기

가장 합법적인 정상 상태 전류를 결정합니다.

2. 실제 작동 온도 결정

PPTC 위치에서 최악의 온도를 사용하십시오.

3. 열 감쇠 곡선 읽기

해당 온도에서 사용 가능한 Ihold 또는 감쇠 계수를 찾으십시오.

4. 필요한 공칭 Ihold 계산

사용:

아이홀드(필수) ≥ 아이로드(최대) / Kt

5. 다음으로 적합한 PPTC를 선택합니다.

사양이 요구 사항을 충족하는 상업용 장치를 선택하십시오.

6. 이트립 확인

장치가 예상되는 고장 조건에서 보호 상태로 들어갈 수 있는지 확인하십시오.

7. Vmax 및 Imax 확인

최대 회로 전압 및 예상 고장 전류가 PPTC 정격 내에 있는지 확인합니다.

8. 저항 확인

정상 상태 저항으로 인해 허용되지 않는 전압 강하 또는 전력 소모가 발생하지 않는지 확인합니다.

9. 여행 시간 확인

PPTC가 필요한 고장 기간 내에 적절한 보호를 제공할 수 있는지 확인합니다.

10. 실제 적용 확인

최종 PPTC 선택은 대표적인 전기, 열 및 기계적 조건에서 테스트해야 합니다.

Littelfuse의 선택 가이드는 특히 실제 응용 프로그램에서 PTC에 대한 독립적인 테스트 및 평가를 권장합니다.

PPTC 홀드가 너무 낮으면 어떻게 됩니까?

선택한 Ihold가 너무 낮으면 합법적인 작동 중에 PPTC가 고저항 상태로 들어갈 수 있습니다.

가능한 증상은 다음과 같습니다.

예기치 않은 전원 중단

전압 강하

장비 재시작

간헐적 작동

생산 테스트 실패

고온에서의 성가신 트립

예를 들어 PPTC는 25C 실험실 테스트 중에 정상적으로 작동할 수 있지만 70C 번인 테스트 중에 트립을 시작합니다.

이것이 반드시 PPTC에 결함이 있다는 것을 의미하지는 않습니다.

실제 작동 온도 및 열 환경은 원래 선택 시 가정된 조건을 벗어날 수 있습니다.

PPTC 홀드가 너무 높으면 어떻게 됩니까?

IHold가 지나치게 높은 PPTC를 선택하면 문제가 발생할 수도 있습니다.

장치는 고저항 상태로 들어가기 전에 더 오랜 기간 동안 더 큰 과류를 견딜 수 있습니다.

이렇게 하면 민감한 다운스트림 구성 요소에 제공되는 보호 수준을 줄일 수 있습니다.

따라서 목표는 다음과 같습니다.

"가능한 가장 큰 Ihold를 선택하십시오."

목표는 다음과 같습니다.

필요한 장애 보호 동작을 유지하면서 최대 합법적 작동 전류에 충분히 높은 I 홀드를 선택합니다.

PPTC 홀딩 전류 및 PCB 레이아웃

PPTC 데이터시트는 일반적으로 지정된 테스트 조건에서 생성됩니다.

실제 PCB는 다르게 작동할 수 있습니다.

PPTC 열 성능에 영향을 미칠 수 있는 PCB 요인은 다음과 같습니다.

구리 영역

구리 두께

트레이스 폭

열 바이아

지상 비행기

주변 구성 요소

공기 흐름

인클로저 디자인

구리 면적이 크면 열 확산을 개선하고 PPTC의 열 거동을 변경할 수 있습니다.

반대로 PPTC를 고온 전원 구성 요소 근처에 배치하면 유효 열 여유를 줄일 수 있습니다.

따라서 중요한 설계의 경우 엔지니어는 실온 계산에만 의존하지 말고 실제 PCB 구성에서 PPTC를 평가해야 합니다.

실제 PPTC 홀딩 전류 계산 예제

24V 산업용 제어 회로를 고려하십시오.

회로 요구 사항

공칭 전압: 24V

최대 정상 부하 전류: 1.5A

최대 주변 온도: 60C

SMD 장착

단락 보호 필요

후보 PPTC의 데이터시트가 필요한 작동 온도에서 75%의 열 감쇠 계수를 나타낸다고 가정합니다.

계산

필수 공칭 Ihold = 1.5A - 0.75

필수 공칭 Ihold = 2.0A

따라서 약 2.0A 이상의 공칭 I 홀드를 가진 PPTC는 다음 평가 단계를 위해 고려될 수 있습니다.

그러나 선택은 완료되지 않았습니다.

엔지니어는 여전히 다음을 확인해야 합니다.

Vmax ≥ 최대 회로 전압

Imax ≥ 예상 고장 전류

그리고 확인:

여행

여행 시간

초기 저항

여행 후 저항

패키지

작동 온도

PCB 열 조건

PPTC 홀딩 전류 계산 방법에 대한 올바른 엔지니어링 접근 방식입니다.

PPTC 현재 계산 체크리스트 보유

PPTC를 선택하기 전에 다음을 확인하십시오.

로드

최대 연속 작동 전류는 얼마입니까?

최대 합법적 시작 전류는 얼마입니까?

부하 변화가 있습니까?

온도

최대 주변 온도는 얼마입니까?

PPTC 근처의 온도는 얼마입니까?

PPTC가 열원에 가깝습니까?

PPTC 데이터시트

Ihold 등급은 얼마입니까?

이트립은 무엇입니까?

열 감쇠 곡선은 무엇입니까?

Vmax란 무엇입니까?

Imax는 무엇입니까?

초기 저항은 무엇입니까?

여행 시간은 어떻게 되나요?

PCB

구리 영역은 무엇입니까?

예상되는 공기 흐름은 얼마입니까?

열 바이아가 사용됩니까?

근처에 열 발생 부품이 있습니까?

검증

설계가 최대 온도에서 테스트되었습니까?

최대 정상 부하를 테스트했습니까?

예상되는 고장 상태를 테스트했습니까?

시작 동작을 평가했습니까?

FAQs

PPTC Ihold는 무엇입니까?

PPTC 아이홀드는 PPTC 재설정 가능 퓨즈의 지정된 고정 전류입니다. 이는 장치가 고저항 상태로 전환하지 않고 정의된 조건에서 전달할 수 있는 최대 전류를 나타냅니다.

필요한 PPTC 유지 전류를 어떻게 계산합니까?

유용한 첫 번째 패스 계산은 다음과 같습니다.

필수 공칭 Ihold ≥ 최대 정상 작동 전류 열 감쇠 계수

열 감쇠 계수는 선택한 PPTC 시리즈 및 작동 온도에 대한 제조업체의 데이터시트에서 얻어야 합니다.

PPTC I 홀드가 부하 전류보다 높아야 합니까?

예. PPTC에는 최대 합법적 작동 전류보다 충분한 temperature-adjusted 유지 전류 기능이 있어야 합니다.

그러나 필요한 마진은 보편적 백분율이 아닌 실제 적용에서 결정해야 합니다.

온도가 PPTC 유지 전류에 영향을 미칩니까?

예. 온도가 높을수록 일반적으로 PPTC의 사용 가능한 유지 전류 기능이 감소합니다. 이것이 제조업체가 열 감쇠 곡선과 temperature-specific 등급을 제공하는 이유입니다.

25C Ihold 값을 직접 사용할 수 있습니까?

실제 작동 조건이 데이터시트 참조 조건과 일치하고 제조업체 사양이 허용하는 경우에만 가능합니다.

고온 적용의 경우 적절한 열 감쇠 정보를 사용하여 Ihold 값을 평가해야 합니다.

이홀드와 이트립의 차이점은 무엇입니까?

Ihold는 PPTC가 고저항 상태로 전환하지 않고 전달하도록 지정된 전류를 설명합니다. Itrip은 지정된 조건에서 해당 전환을 트리거하는 것과 관련된 전류를 설명합니다.

단순한 ON/OFF 임계값으로 취급해서는 안 됩니다.

내 PPTC가 등급 이하로 이동하는 이유는 무엇입니까?

가능한 원인으로는 higher-than-expected 국소 온도, PCB 열 상태, 인근 열원, 시동 전류, 장착 차이 또는 실제 적용과 제조업체의 테스트 조건 간의 차이가 있습니다.

PPTC 아이홀드에 대한 고정 안전 마진이 있습니까?

모든 PPTC 설계에는 보편적 여백이 적용되지 않습니다. 필요한 여백은 온도, 부하 특성, PPTC 구조, PCB 열 환경 및 신뢰성 요구 사항에 따라 달라집니다.

Ihold를 계산해야 합니까, 아니면 단순히 다음으로 높은 PPTC 등급을 선택해야 합니까?

계산 및 데이터시트 선택 모두 유용합니다. 먼저 실제 작동 조건을 기준으로 필요한 공칭 Ihold를 계산한 다음 표준 PPTC를 선택하고 전체 전기 및 열 사양을 확인합니다.

Ruilin Semtor가 PPTC 유지 전류를 계산하는 데 도움이 될 수 있습니까?

예. Ruilin Semtor는 부하 전류, 작동 온도, 패키지, PCB 조건 및 애플리케이션 요구 사항을 기반으로 PPTC Ihold 요구 사항을 평가하는 엔지니어 및 구매 팀을 지원할 수 있습니다.

루이린 반도체 정보

루이린 반도체
회로 보호 및 관련 전자 부품에 중점을 둔 반도체 제조업체입니다.

PPTC 제조업체로서 Ruilin Semtor는 PPTC 재설정 가능 퓨즈 솔루션을 제공합니다.
 OEM, ODM, EMS 및 산업용 전자 애플리케이션을 위한 것입니다.

당사의 PPTC 제품은 다음과 같은 주요 전기 및 열 매개 변수에 걸쳐 평가됩니다.

홀딩 전류(Ihold)

트립 전류(Itrip)

최대 전압(Vmax)

최대 고장 전류(Imax)

초기 저항

여행 후 저항

여행 시간

작동 온도

패키지 및 치수

Ruilin Semtor는 고객이 명목 전류 등급에만 의존하지 않고 실제 애플리케이션 요구 사항에 따라 PPTC 구성 요소를 선택할 수 있도록 지원합니다.

특정 PPTC 유지 전류, 작동 온도, 전압 정격, 패키지 또는 저항 범위가 필요한 프로젝트의 경우 기술 팀이 제품 선택 및 애플리케이션 평가를 지원할 수 있습니다.

Ruilin Semtor - 신뢰할 수 있는 재설정 가능한 과전류 보호를 위한 PPTC 제조 및 기술 지원.

결론

신뢰할 수 있는 재설정 가능한 과전류 보호를 위해서는 PPTC 고정 전류를 올바르게 결정하는 것이 필수적입니다.

기본 계산은 다음과 같습니다.

필수 공칭 Ihold ≥ 최대 정상 작동 전류 열 감쇠 계수

그러나 이 방정식은 완전한 선택 방법이 아니라 1단계 엔지니어링 계산으로 처리되어야 합니다.

최종 PPTC 선택도 다음을 확인해야 합니다.

아이홀드 + 아이트립 + Vmax + Imax + 저항 + 여행 시간 + 온도 + PCB 열 조건

가장 신뢰할 수 있는 접근 방식은 회로의 전기적 요구 사항을 제조업체의 PPTC 데이터시트, 열 감쇠 곡선 및 주행 시간 특성과 결합한 다음 실제 적용 조건에서 검증하는 것입니다.

OEM 및 ODM 프로젝트의 경우 Ruilin Semtor는 광범위한 전자 보호 애플리케이션을 위한 PPTC 제조, 부품 선택 및 기술 지원을 제공합니다.

루이린 반도체 정보

Ruilin Semtor (Shenzhen) 주식회사. PPTC 재설정 가능 퓨즈 및 폴리머 양극 온도 계수(PPTC) 회로 보호 구성 요소를 전문으로 하는 제조업체입니다.

당사의 PPTC 제품은 과부하 및 단락 조건에 노출된 전자 및 전기 장비에 대해 재설정 가능한 과전류 보호를 제공하도록 설계되었습니다. 제품 포트폴리오에는 다양한 전류 정격, 전압 정격, 저항 수준, 패키지 크기 및 애플리케이션 요구 사항이 포함됩니다.

Ruilin Semtor는 제품 선택 및 엔지니어링 평가에서 샘플, 데이터시트 및 대량 생산에 이르기까지 고객을 지원하여 OEM, ODM, EMS 회사, 전자 제조업체 및 총판이 애플리케이션에 적합한 PPTC 솔루션을 식별할 수 있도록 지원합니다.