Suorituskykyvertailu keraamisen PTC: n ja orgaanisen PTC: n välillä

Keraamisten ja orgaanisten PTC: n suorituskykyvertailu

Positiivisia lämpötilakerrointermistoreita (PTC), uuden tyyppistä ylivirtasuojauskomponenttia, on käytetty laajasti ohjelmoitavien kytkimien käyttöliittymäpiireissä suojaamaan korkeita - jännitteen salamansarjoja ja AC -ristikkäitä. Valmistusmateriaaliensa perusteella PTC: t voidaan jakaa kahteen luokkaan: orgaaninen polymeeri PTC: t ja keraamiset PTC: t. Orgaaniset PTC: t muodostetaan suulakepuristamalla korkea - molekyylipolymeeri sekoitettuna hiilijauheen kanssa. Hiilijauhe muodostaa johtavia hiiliketjuja. Kuumennettuna polymeeri laajenee, murtaen hiiliketjut ja luo suuren vastustuskyvyn. Keraamiset PTC: t puolestaan ​​on valmistettu bariumtitanaattijauheesta, jolla on positiiviset lämpötilakertoimen ominaisuudet, sintrattu korkeissa lämpötiloissa elektronisen keraamisen prosessin avulla.

Orgaanisten PTC: ien tärkeimpiin etuihin kuuluvat: pieni nolla - tehovastukset huoneenlämpötilassa, mikä tekee niistä sopivia sarjan yhteyksiin korkeassa - Nykyisissä tehonsiireissä ylivirtasuojausta ja lämpökuoret. Niissä on myös nopea vastusmuutos, alhainen lämpökapasiteetti ja lyhyt palautumisaika. Niiden tärkein haitta on kuitenkin se, että orgaanisen polymeerin materiaalista ja rakennemekanismista johtuen niiden vastus kasvaa jokaisen ylivirtaskin kanssa eikä sitä voida palauttaa alkuperäiseen arvoonsa. Lisäksi ulkopakkaus voi helposti repeytyä, kun se altistetaan korkealle - jännite, korkea - virran pulssit. Keraamisten PTC: ien tärkeimmät edut ovat valmistuksen helppous, suhteellinen kohtuuhintaisuus, alhaiset - laukaisun virran ja optimaaliset käyttöominaisuudet kymmeniin tuhansiin ω -alueelle, mikä sopii niihin alhaiselle - virran ylivirtasuojalle. Niiden vastusarvo osoittaa vain vähän muutosta toistuvien virtojen nousun jälkeen, ja niillä on erinomainen talteenopettavuus ja pitkä - termin vakaus, samoin kuin hyvä toleranssi korkealle - virran pulssin nousulle. Niiden haitta on kuitenkin taipumus osoittaa negatiivista vastusvaikutusta ylikuumentuessa. Käyttöliittymäpiirien suojaamiseksi ohjelmoitavissa kytkimissä korkeista - jännitteen salamalakkeista ja vaihtovirtayhteydestä sekä orgaaniset että keraamiset PTC: t ovat sopivia, koska normaalin toiminnan aikana virtaava silmukkavirta on suhteellisen alhainen (suunnilleen kymmeniin kymmeniin MA: hon) ja sallittujen sarjojen vastustuskyvyttömyydestä harvoin ω: n useisiin sataihin ω. Keraamiset PTC: t ovat erityisen sopivia, kun sallittu sarjankestävyys ylittää 10 Ω.

Aikaisemmin oli laajalle levinnyt usko siihen, että orgaanisilla PTC: llä oli nopeampaa vasteen nopeutta ja lyhyemmät käyttöajat kuin keraamisilla PTC: llä. Viimeaikaiset suorituskyvyn vertailut ja käytännön tulokset erilaisista orgaanisista ja keraamisista PTC -eritelmistä, jotka tekijän viime vuosina ovat suorittaneet viime vuosina, osoittavat kuitenkin, että tämä ei ole täysin totta. On yleinen väärinkäsitys, joka on selvennettävä: PTC: n toiminta -aika tulisi jakaa erityisesti kahteen vaiheeseen: alkuperäinen ylikuormitteleminen ja lämpötilan kertymisaika T1 ja äkillinen vastusmuutos lämpötilan jälkeen ylittää Curie -kohdan, T2. Orgaanisten PTC: ien ajan T2, joka vaaditaan vastuskyvyn vaihtamiseksi muutamasta Ω useisiin MΩ: iin, on todellakin hyvin lyhyt millisekuntien järjestyksessä, kun taas keraamisten PTC: ien osalta T2 on suhteellisen pitkä, kymmenien millisekuntien luokkaa. Esilämmitysaika T1 huoneenlämpötilasta Curie -pisteeseen voidaan kuitenkin tehdä hyvin lyhyt keraamisille PTC: lle. Kokonaisten toiminta -ajan t=t 1 + T2, kun PTC: n läpi virtaava inrush -virra on pieni, keraamisilla PTC: llä on usein lyhyempi käyttöaika t kuin orgaaniset PTC: t, mikä johtaa parempaan alhaiseen - virransuojaus suorituskykyyn.
Yllä olevan analyysin perusteella PTC: n vasteasanopeus riippuu todellisesta käytöstä ja vaatimuksista, eikä sitä voida yleistää. Keraamiset PTC: t kuitenkin ylittävät orgaaniset PTC: t toimintaominaisuuksien, alhaisten - virransuojausominaisuuksien suhteen ja pulssi - korkeavirran ylijännityksen vastus. Kun otetaan huomioon, että orgaaniset PTC: t lisäävät vastustustaan ​​jokaisen virran nousun jälkeen eikä pysty palautumaan, tämä voi ajan myötä vaikuttaa helposti siirtoindikaattoreihin, kuten vaimenemiseen ja maanpinnan epätasapainoon käyttöliittymäpiirissä. Keraamisilla PTC: llä puolestaan ​​ei ole tätä haittaa. Lisäksi AC Cross - Virtavuoto- ja induktiovirheet käyttäjäpiireissä on yleensä alhaiset vikavirrat ja pitkät kestot aiheuttaen usein suurempia vaurioita. Siksi alhainen - virransuojaus on vielä tärkeämpää. Kun otetaan huomioon kaikki nämä tekijät, keraamiset PTC: t ovat sopivampi valinta.

Käytännön kokemus on osoittanut, että laajasti kotimaassa tuottamien keraamisten PTC: ien käyttöönotto kytkimissä korvaa kalliita orgaanisia PTC: itä, vähentää tuotantokustannuksia ja parantaa yritysten taloudellista tehokkuutta, vaan myös edistää kotimaisen keraamisen PTC -teollisuuden kehitystä, mikä johtaa merkittäviin sosiaalisiin etuihin.