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PTC型号及选型指南设计

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PTC型号及选型指南设计_第1页
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wordPTC 型号:WMZ12A-20D120T301R概述:  热敏电阻器按其电阻-温度特性可分为正温度系数热敏电阻器(PTCR)与负温度系数热敏电阻器(NTCR)PTC是Positive Temperature Coefficient的缩写,为正温度系数的意思NTC是Negative Temperature Coefficient 的缩写,为负温度系数的意思其中正温度系数热敏电阻器(PTCR)包括:突变型(阶跃型)PTC热敏电阻器与缓变型(线性)PTC热敏电阻器两种其突变型(阶跃型)PTC热敏电阻器又细分两类,一类为瓷PTC热敏电阻器〔CPTC〕,在BaTiO3,V2O5,,BN等材料中掺入半导化元素后都可发现PTC效应目前得到广泛应用的是BaTiO3系PTC热敏电阻器;第二类是有机高分子PTC热敏电阻器〔PPTC〕,在聚乙烯高分子材料中掺入碳黑形成PTC效应这里介绍的是BaTiO3系PTC热敏电阻器,属于典型的直热式阶跃型正温度系数热敏电阻器,当温度增加到居里温度以上时,其电阻值呈阶跃式增加,可达到4~10个数量级温度的变化可以由流过热敏电阻的电流来获得,也可以由外界输入热能或者这二者的迭加来获得。

基于以上特性PTC在电路中可以用作过流保护,过热保护,温度测量,温度补偿,延时启动,消磁等因此在电路中有着广泛的应用PTC热敏电阻器的应用与优点:1、作为加热用的瓷PTC元件,具有自动恒温的特性,可省去一套温控线路;2、作为开关用的瓷PTC元件,具有过流、过热保护功能,防止电器设备损坏,结构简单、可靠;3、作为温度保护用的瓷PTC元件,在温控点附近有很大的电阻温度系数,配置一个简单的比拟器电路可实现较准确的温度控制; 4、开关温度调整围大:-40℃~320℃;5、电阻温度系数高:最高超过40%/℃Ω~20kΩ7、工作电压围大:3V~1000VPRG系列瓷贴片自恢复保险丝WMZ13A过流过压保护模块WMZ12AⅠ过流保护PTC热敏电阻WMZ12A Ⅱ过流过载保护PTC热敏电阻器智能电表线圈变压器过流保护通讯接口保护热敏电阻自恢复保险丝WMZ13A 汽车用过流过载保护PTC热敏电阻LED灯具自恢复式过流过压保护模块智能电表用自恢复式过流过压保护模块WMZ13B系列继电器触点保护灭弧复合PTC热敏电阻模块电容上电防浪涌冲击自恢复热敏电阻逆变焊机滤波电容上电浪涌抑制自恢复热敏电阻变频器储能电容浪涌抑制自恢复PTC热敏电阻逆变电源滤波电容上电浪涌抑制自恢复热敏电阻伺服驱动板滤波电容上电浪涌抑制自恢复热敏电阻WMZ12B 140V过流保护PTC热敏电阻WMZ12C 30V/60V 过流保护PTC热敏电阻WMZ12D 15V/18V 过流保护PTC热敏电阻600Vac通讯设备交换机过流过载保护PTC热敏电阻550Vac仪器/仪表/机过流过载保护PTC热敏电阻250Vac配线架过流过载保护PTC热敏电阻WMZ7消磁PTC热敏电阻WMZ91裸片冰箱压缩机启动PTC热敏电阻壳装压缩机启动PTC热敏电阻250Vac配线架过流过载保护自恢复PTC热敏电阻通用PTC过热保护温度传感器KTY系列电机用温度传感器电机PTC热保护温度传感器贴片过热保护PTC热敏电阻测温型线性PTC热敏电阻插件过热保护PTC热敏电阻SMD贴片线性PTC热敏电阻NXP(恩智浦)KTY系列热敏电阻LED恒流补偿热敏电阻PTC热敏电阻器三大特性:  BaTiO3瓷是一种典型的铁电材料,常温下其电阻率大于1012Ω.cm,相对介电常数高达104,是一种优良的瓷电容器材料。

在这种材料中引入稀土元素如Y、Nb等,可使其电阻率下降到10Ω.cm以下,成为具有很大的正温度系数的半导体瓷材料,在居里温度以上几十度的温度围,其电阻率可增大4-10个数量级,产生PTC效应这种效应是一种晶界效应,只有多晶瓷材料才具有正是由于这种PTC效应,PTC热敏电阻器得到了极其广泛的应用根据应用领域划分,PTC热敏电阻器有三大特性:电阻-温度特性;伏安特性;电流时间特性● 电阻--温度特性〔R--T特性〕:指的是在规定电压下,PTC热敏电阻器的零功率电阻值与电阻本体温度之间的关系〔如如下图所示〕●电压--电流特性〔V—I特性〕:指加在热敏电阻器引出端的电压与达到热平衡的稳态条件下的电流之间的关系〔如如下图所示〕●电流—时间特性〔I—T特性〕:指热敏电阻器在施加电压过程中,电流随时间的变化特性开始加电压瞬间的电流称为起始电流,平衡时的电流称为剩余电流〔如如下图所示〕▇ PTC的失效模式●衡量PTC热敏电阻器可靠性有两个主要指标:A.耐电压能力----超过规定的电压可导致PTC热敏电阻器短路击穿,施加高电压可淘汰耐压低的产品,确保PTC热敏电阻器在最大工作电压〔Vmax〕以下是安全的;B、耐电流能力----超过规定的电流或开关次数可导致PTC热敏电阻器呈现不可恢复的高阻态而失效,循环通断试验不能全部淘汰早期失效的产品。

●在规定的使用条件下,PTC失效后呈现高电阻态长期〔一般大于1000小时〕施加在PTC热敏电阻器上的电压导致其常温电阻升高的幅度极小,居里温度超过200℃的PTC发热元件相对要明显除PTC发热元件外,PTC失效的主要原因是由于开关操作中瓷体中心产生应力开裂如如下图,在PTC热敏电阻器动作动过程中,PTC瓷片温度、电阻率、电场、和功率密度的分布不均匀导致中心应力大而分层裂开PTC瓷片温度、电阻率、电场、和功率密度沿片厚度方向的分布过流保护用PTC热敏电阻产品概述过流保护用PTC热敏电阻是一种对异常温度与异常电流自动保护、自动恢复的保护元件,俗称"自复保险丝""万次保险丝"它取代传统的保险丝,可广泛用于马达、变压器、开关电源、电子线路等的过流过热保护,过流保护用PTC热敏电阻通过其阻值突变限制整个线路中的消耗来减少剩余电流值传统的保险丝路熔断后无法自行恢复,而过流保护用PTC热敏电阻在故障撤除后即可恢复到预保护状态,当再次出现故障时又可以实现其过流过热保护功能选用过流保护用PTC热敏电阻作为过流过热保护元件,首先确认线路最大正常工作电流〔就是过流保护用PTC热敏电阻的不动作电流〕和过流保护用PTC热敏电阻安装位置〔正常工作时〕最高环境温度、其次是保护电流〔就是过流保护用PTC热敏电阻的动作电流〕、最大工作电压、额定零功率电阻,同时也应考虑元件的外形尺寸等因素。

如如下图所示:使用环境温度,不动作电流与动作电流三者之间的关系应用原理当电路处于正常状态时,通过过流保护用PTC热敏电阻的电流小于额定电流,过流保护用PTC热敏电阻处于常态,阻值很小,不会影响被保护电路的正常工作当电路出现故障,电流大大超过额定电流时,过流保护用PTC热敏电阻陡然发热,呈高阻态,使电路处于相对"断开"状态,从而保护电路不受破坏当故障排除后,过流保护用PTC热敏电阻亦自动回复至低阻态,电路恢复正常工作图2为电路正常工作时的伏-安特性曲线和负载曲线示意图,由A点到B点,施加在PTC热敏电阻上的电压逐步升高,流过PTC热敏电阻的电流也线性增加,明确PTC热敏电阻的电阻值根本不变,即保持在低电阻态;由B点到E点,电压逐步升高,PTC热敏电阻由于发热而电阻迅速增大,流过PTC热敏电阻的电流的也迅速降低,明确PTC热敏电阻进入保护状态正常的负载曲线低于B点,PTC热敏电阻就不会进入保护状态通常而言有三种过流过热保护的类型:1、电流过载〔图3〕:RL1为正常工作时的负载曲线,当负载阻值减少,如变压器线路短路,负载曲线由RL1变为RL2,超过B点, PTC热敏电阻器进入保护状态;2、电压过载〔图4〕:电源电压增加,如220V电源线突然升到380V,负载曲线由RL1变为RL2,超过B点, PTC热敏电阻器进入保护状态;       3、温度过热〔图5〕:当环境温度升高超过一定限度,PTC热敏电阻器伏-安特性曲线由A-B-E变成A-B1-F,负载曲线RL超过B1点,PTC热敏电阻器进入保护状态;过流保护电路图型号参数过流保护PTC热敏电阻器选用指南PTC热敏电阻器串联在电路中,正常工作时仅有一小局部电压保持在PTC热敏电阻器上,当PTC热敏电阻器启动呈高阻态时,必须承受几乎全部的电源电压,因此选择PTC热敏电阻器时,要有足够高的最大工作电压,同时还要考虑到电源电压可能产生的波动。

为得到可靠的开关功能,动作电流至少要超过不动作电流的两倍由于环境温度对不动作电流和动作电流的影响极大(见如下图),因此要把最坏的情况考虑进去,对不动作电流来说,选应用在允许的最高环境温度时的值,对动作电流来说,选应用在较低环境温度下的值需要PTC热敏电阻器执行保护功能时,要检查电路中是否有产生超过允许的最大电流的条件,一般是指用户存在产生短路可能性的情况规格书已经给出了最大电流值,超过这个值使用时,可导致PTC热敏电阻器破坏或早期失效4.开关温度〔居里温度〕我们可提供居里温度80 ℃、100 ℃、120 ℃、140 ℃的的过流保护元件,一方面,不动作电流取决于居里温度和PTC热敏电阻器芯片的直径,从降低本钱方面考虑,应选用高居里温度和小尺寸元件;另一方面须考虑,这样选择的PTC热敏电阻器会有较高的外表温度,是否会路中导致不希望的副作用一般情况下,居里温度要超过最高使用环境温度20 ~ 40 ℃在接触化学试剂或在使用灌注料或填料时,须特别小心钛酸钡瓷被复原导致PTC热敏电阻器效应下降,以与由于灌注造成的导热条件变化,都可能导致PTC热敏电阻器局部过热而损坏附:电源变压器过流保护PTC热敏电阻的选用举例一电源变压器初级电压220V,次级电压16V,次级电流1.5A,次级异常时的初级电流约300mA,10分钟之应进入保护状态,变压器工作环境温度-10 ~ 40 ℃,正常工作时温升15 ~ 20 ℃,PTC热敏电阻器靠近变压器安装,请选定一PTC热敏电阻器用于初级保护。

1.确定最大工作电压变压器工作电压220V,考虑电源波动的因素,最大工作电压应达到220V×〔1+20%〕=264VPTC热敏电阻器的最大工作电压选265V2.确定不动作电流经计算和实际测量,变压器正常工作时初级电流125mA,考虑到PTC热敏电阻器的安装位置的环境温最高可达60 ℃,可确定不动作电流在60 ℃时应为130~ 140mA3.确定动作电流考虑到PTC热敏电阻器的安装位置的环境温度最低可达到-10 ℃或25℃,可确定动作电流在-10 ℃或25℃时应为340~ 350mA,动作时间约5分钟4.确定额定零功率电阻R25PTC热敏电阻器串联在初级中,产生的电压降应尽量小,PTC热敏电阻器自身的发热功率也应尽量小,一般PTC热敏电阻器的压降应小于总电源的1%,R25经计算:220V × 1% ÷0.125A=17.6 Ω5.确定最大电流经实际测量,变压器次级短路时,初级电流可达到500mA,如果考虑到初级线圈发生局部短路时有更大的电流通过,PTC热敏电阻器的最大电流确定在1A以上6. 确定居里温度和外形尺寸考虑到PTC热敏电阻器的安装位置的环境温最高可达60 ℃,选择居里温度时在此根底上增加40 ℃,居里温度为100 ℃,但考虑到低本钱,以与PTC热敏电阻器未安装在变压器线包,其较高的外。

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