PTC-Sicherungen und Schutz vor niedrigen Stromkreisen

Ich hätte gerne einen Überstromschutz in einem Stromkreis, der normalerweise nicht viel Strom zieht (max. ~ 100 mA). Ich mag die Idee von PTC-Sicherungen, aber sie scheinen extrem langsam zu sein, um die Stromversorgung von diesen Stromkreistypen zu trennen.

Warum gibt es PTC-Sicherungen mit geringen Auslöseströmen, wenn sie nur langsam reagieren? Würde das den Schutz nicht unwirksam machen?

Angenommen, ich würde eine PTC-Sicherung verwenden, wie verhält es sich, wenn der Strom zwischen dem Haltestrom und dem Auslösestrom liegt?

Gibt es Alternativen zu Sicherungen zum Überstromschutz?

PTC-Sicherungen sind nicht für alle Anwendungen geeignet. In vielen Fällen ist der durch hohen Strom verursachte Schaden jedoch durch Wärme verursacht, so dass ein hoher Strom für kurze Zeit in Ordnung sein kann. Wenn Sie die Reaktionszeit normaler Sicherungen mit einem Schmelzglied nachschlagen, werden Sie feststellen, dass sie auch nicht so schnell sind.

Überlegen Sie, was genau Sie schützen möchten. Würde ein Kurzschluss in ein paar 10 ms oder sogar ein paar 100 ms wirklich etwas beschädigen? Oft nicht. Wenn ein Kurzschluss in kürzerer Zeit ein Problem verursachen kann, benötigen Sie eine andere Methode zum Unterbrechen des Stromkreises, die nicht auf Erwärmung beruht (was sowohl "normale" Sicherungen als auch PTC-Sicherungen tun). Es gibt verschiedene Möglichkeiten, eine "elektronische Sicherung" herzustellen.

Zum Beispiel arbeite ich gerade an einem Projekt, bei dem bis zu einige A von einer H-Brücke angetrieben werden, die von einem Mikrocontroller gesteuert wird. Ich habe eine Stromerfassung von 50 mΩ zwischen der Unterseite der H-Brücke und Masse. Dies wird verstärkt und dem Prozessor präsentiert, damit er den Strom lesen kann, was alle 14,5 µs der Fall ist. Wenn der Strom über einem Schwellenwert liegt, wird die H-Brücke sofort heruntergefahren. Das Ergebnis ist, dass ein kurzer Zeitraum nicht länger als einige 10s von µs dauert.

Leistungsschalter sind eine weitere Technologie. Diese funktionieren normalerweise, indem der Strom ein Magnetfeld bildet, das einen Haarauslöser auslöst, wenn er stark genug wird. Die Magnetfeldstärke folgt sofort dem Strom, aber der mechanische Auslöser hat eine gewisse Verzögerung.

PTCs sollen thermisch schneller als die Last reagieren und kostspielige Reparaturen aufgrund eines Fehlerzustands einsparen.

Wenn Sie eine Anwendung haben, in der Sie in der Nähe des absoluten Maximalstroms der Komponente arbeiten, ist PTC möglicherweise nicht das, was Sie benötigen.

Wenn Sie eine H-Brückenanwendung mit hohen Spitzenschaltströmen während des Übergangs in Betracht ziehen und durch Spitzen schießen, die mit der Motorlast nach der Ausschaltzeit zunehmen, kann eine tödliche Zeitdauer dieses Ereignisses Ihre FETs schnell zum Verschmelzen bringen. In diesem Fall möchten Sie einen aktiven Strombegrenzer mit einem großen Kondensator, um die kurzen transienten Hochstromimpulse bereitzustellen. * (Noch besser ist es, wenn Sie die Kommutierung in der Totzeit kontrollieren möchten) *

Der PTC soll vor thermischer Überlastung durch Strom schützen, daher sollte die PTC-Reaktionszeit schneller sein als die zu schützende Einheit, aber die Quelle darf die Komponenten abs nicht überschreiten. kurzfristig maximale Stromspezifikation.

Die schnellsten Teile sind die kleinsten SMD-PTCs. <0,1 s <1 Watt Verlustleistung. wie 1206 oder 805.

Oben ist die Reaktion für einen Hochstrom-PTC-Sensor dargestellt

Oben ist für radiale PTC mit niedrigem Strom beginnend mit 80 mA Haltestrom unten für HX008

Oben ist für SMD 805 PTC angegeben, dass die Widerstandskurve gegen die Temperatur hier als Wärmeschutzsensor und nicht als Strombegrenzer aufgrund der hohen Kältebeständigkeit verwendet wird. (vorzugsweise dünne Spur)

Es sollte klar sein, dass ALLE PTCs so ausgelegt sind, dass sich die dynamische Impedanz bei einer ähnlichen Temperatur für dasselbe Material schnell ändert. Einige sind Standardtemperaturen von 85 ° C, andere bieten unterschiedliche Schwellentemperaturen, die sich auf Ihre Betriebsumgebung auswirken. Siehe obige Variation)