Bezpieczniki PTC i zabezpieczenie obwodu niskiego prądu

11

Chciałbym mieć jakąś ochronę nadprądową w obwodzie, który normalnie nie pobiera dużego prądu (maks. ~ 100mA). Podoba mi się pomysł bezpieczników PTC, ale wydają się one bardzo powolne w odłączaniu zasilania od tego typu obwodów.

Dlaczego istnieją bezpieczniki PTC o niskim prądzie wyzwalającym, jeśli reagują wolno? Czy nie spowodowałoby to nieskuteczności ochrony?

Zakładając, że mam użyć bezpiecznika PTC, jak się zachowuje, gdy prąd jest między prądem wstrzymania a prądem zadziałania?

Czy są jakieś alternatywy dla bezpieczników do zabezpieczenia nadprądowego?

DOS
źródło

Odpowiedzi:

13

Bezpieczniki PTC nie są odpowiednie do wszystkich zastosowań. Jednak w wielu przypadkach szkody spowodowane przez wysoki prąd powstają w wyniku ciepła, więc wysoki prąd przez krótki czas może być OK. Spójrz na czas reakcji normalnych bezpieczników z topliwym ogniwem, a zobaczysz, że nie są one tak szybkie.

Zastanów się, co dokładnie chcesz chronić. Czy zwarcie naprawdę uszkodzi coś w ciągu kilku 10 ms, a nawet 100 ms? Często nie. Jeśli zwarcie może spowodować problem w krótszym czasie, potrzebujesz innego sposobu przerwania obwodu, który nie zależy od ogrzewania (co robią zarówno „normalne” bezpieczniki, jak i bezpieczniki PTC). Istnieją różne sposoby wykonania „elektronicznego bezpiecznika”.

Na przykład, pracuję teraz nad projektem, który obejmuje do kilku A napędzanych przez mostek H kontrolowany przez mikrokontroler. Mam prąd o wartości 50 mΩ między dnem mostka H a ziemią. To zostaje wzmocnione i przedstawione procesorowi, aby mógł odczytać prąd, co robi co 14,5 µs. Jeśli prąd przekroczy próg, natychmiast przechodzi do wyłączenia mostka H. Rezultat jest taki, że krótki trwa nie dłużej niż kilka 10s µs.

Wyłączniki są kolejną technologią. Zazwyczaj działają one poprzez wytworzenie prądu z pola magnetycznego, które uwalnia spust włosów, gdy staje się wystarczająco silny. Natężenie pola magnetycznego natychmiast podąża za prądem, ale wyzwalacz mechaniczny będzie miał pewne opóźnienie.

Olin Lathrop
źródło
5

PTC mają reagować termicznie szybciej niż obciążenie i oszczędzać na kosztownych naprawach z powodu usterki.

Jeśli masz aplikację, w której działasz blisko maksymalnego prądu konwertera, PTC może nie być tym, czego potrzebujesz.

Jeśli weźmiesz pod uwagę zastosowanie mostka H z wysokimi szczytowymi prądami przełączającymi podczas przejścia i strzelasz przez kolce, które rosną wraz z obciążeniem silnika opóźniającym czas wyłączenia, wówczas śmiertelny czas trwania tego zdarzenia może szybko spowodować otwarcie bezpieczników FET. W takim przypadku potrzebny jest aktywny ogranicznik prądu z dużym kondensatorem, który zapewnia krótkie przejściowe impulsy wysokiego prądu. * (Jeszcze lepiej, jeśli chcesz kontrolować czas martwy podczas komutacji) *

PTC ma na celu ochronę przed przeciążeniem termicznym spowodowanym prądem, dlatego czas reakcji PTC powinien być szybszy niż chroniona jednostka, ale źródło nie może przekraczać abs. maksymalna aktualna specyfikacja w krótkim okresie.

Najszybsze części to najmniejsze SMD PTC. <0,1 s <1 wat mocy. takich jak 1206 lub 805. wprowadź opis zdjęcia tutaj

Powyżej znajduje się odpowiedź dla wysokoprądowego czujnika PTC wprowadź opis zdjęcia tutaj

Powyżej znajduje się dla niskoprądowego promieniowego PTC, zaczynając od 80mA prądu trzymającego na dole dla HX008

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Powyżej znajduje się SMD 805 PTC pokazujący krzywą rezystancji w zależności od temperatury, która jest tutaj stosowana jako czujnik zabezpieczenia termicznego zamiast ogranicznika prądu ze względu na wysoką odporność na zimno. (pref. cienki tor)

Powinno być jasne, że WSZYSTKIE PTC są zaprojektowane tak, aby impedancja dynamiczna szybko zmieniała się w podobnej temperaturze dla tego samego materiału. Niektóre są standardowe w temperaturze 85 ° C, inne oferują różne temperatury progowe, które wpływają na zakres działania środowiska. Zobacz powyższą odmianę)

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
źródło