مقایسه عملکرد بین PTC سرامیکی و PTC ارگانیک

مقایسه عملکرد PTC های سرامیکی و ارگانیک

ترمیستورهای ضریب دمای مثبت (PTC) ، نوع جدیدی از مؤلفه حفاظت از بیش از حد ، در سالهای اخیر در مدارهای رابط کاربری سوئیچ های قابل برنامه ریزی برای محافظت در برابر حملات صاعقه ولتاژ بالا- و متقاطع AC استفاده شده است. بر اساس مواد تولیدی آنها ، PTC ها را می توان به دو دسته تقسیم کرد: PTC های پلیمری آلی و PTC های سرامیکی. PTC های آلی با اکسترود کردن پلیمر مولکولی {3} بالا که با پودر کربن مخلوط شده اند تشکیل می شوند. پودر کربن زنجیرهای کربن رسانا را تشکیل می دهد. هنگام گرم شدن ، پلیمر گسترش می یابد ، زنجیرهای کربن را می شکند و مقاومت بالایی ایجاد می کند. از طرف دیگر ، PTC های سرامیکی از پودر تیتانات باریم با خصوصیات ضریب دمای مثبت ساخته شده اند که در دماهای بالا با استفاده از یک فرآیند سرامیک الکترونیکی سینتر می شوند.

مزایای اصلی PTC های ارگانیک عبارتند از: مقاومت در برابر مقاومت در دمای اتاق ، صفر -} ، آنها را برای اتصال سری در مدارهای قدرت فعلی {1} برای محافظت بیش از حد و فیوزهای حرارتی مناسب می کند. آنها همچنین دارای تغییر سریع مقاومت ، ظرفیت پایین گرما و زمان بازیابی کوتاه هستند. با این حال ، نقطه ضعف عمده آنها این است که ، به دلیل مکانیسم مادی و ساختاری پلیمر آلی ، مقاومت آنها با هر شوک بیش از حد افزایش می یابد و نمی تواند به ارزش اصلی آن بازگردد. علاوه بر این ، بسته بندی بیرونی می تواند به راحتی پارگی شود که در معرض ولتاژ بالا- ، پالس های جریان بالا {6}. مزایای اصلی PTC های سرامیکی سهولت تولید ، مقرون به صرفه بودن نسبی ، جریان کم-} جریان و ویژگی های بهینه در ده ها تا هزاران محدوده Ω است و آنها را برای محافظت از غلظت بیش از حد فعلی {9} کم می کند. مقدار مقاومت آنها بعد از افزایش جریان مکرر ، تغییر کمی نشان می دهد ، و آنها قابلیت بازیابی عالی و ثبات طولانی- و همچنین تحمل خوب نسبت به پالس فعلی بالا {12} را نشان می دهند. با این حال ، نقطه ضعف آنها تمایل به نشان دادن اثر مقاومت منفی در هنگام گرم شدن بیش از حد است. برای محافظت از مدارهای رابط کاربری در سوئیچ های قابل برنامه ریزی از-}} اعتصاب ولتاژ و اتصالات قدرت AC ، هر دو PTC های ارگانیک و سرامیکی مناسب هستند ، زیرا جریان حلقه ای که در حین کار عادی جریان می یابد نسبتاً کم است (تقریباً ده تن از MA) و مقاومت های سری مجاز از چند برابر از چند تا چند صد Ω تا چند صد Ω. هنگامی که مقاومت سری مجاز از 10 Ω باشد ، PTC های سرامیکی به ویژه مناسب هستند.

در گذشته ، این عقیده گسترده وجود داشت که PTC های ارگانیک سرعت پاسخ سریعتر و زمان کار کوتاه تر از PTC های سرامیکی داشتند. با این حال ، مقایسه عملکرد اخیر و نتایج عملی مشخصات مختلف PTC ارگانیک و سرامیکی که توسط نویسنده طی چند سال گذشته انجام شده است نشان می دهد که این کاملاً درست نیست. یک تصور غلط رایج وجود دارد که باید روشن شود: زمان کار PTC باید به طور خاص به دو مرحله تقسیم شود: پیش گرم شدن بیش از حد اولیه و زمان تجمع دما T1 ، و تغییر ناگهانی مقاومت پس از دما از نقطه کوری ، T2. برای PTC های ارگانیک ، زمان T2 مورد نیاز برای تغییر مقاومت از چند Ω به چند MΩ در واقع بسیار کوتاه است ، به ترتیب میلی ثانیه ، در حالی که برای PTC های سرامیکی ، T2 به ترتیب ده ها میلی ثانیه است. با این حال ، زمان گرمایش T1 از دمای اتاق به نقطه کوری می تواند برای PTC های سرامیکی بسیار کوتاه باشد. با توجه به کل زمان کار t=t {{10} t2 ، هنگامی که جریان درون ریز جریان از طریق PTC کوچک است ، PTC های سرامیکی اغلب دارای زمان عملیاتی کوتاه تر از PTC های ارگانیک هستند ، در نتیجه عملکرد محافظت فعلی 12 {12} {12 {12 {12 {12 {12}.
بر اساس تجزیه و تحلیل فوق ، سرعت پاسخ PTC به استفاده واقعی و الزامات بستگی دارد و نمی توان تعمیم داد. با این حال ، PTC های سرامیکی از PTC های ارگانیک از نظر خصوصیات عملیاتی ، قابلیت های حفاظت فعلی {1} کمتری دارند و پالس- مقاومت بالایی جریان بالا. با توجه به اینکه PTC های آلی بعد از هر افزایش فعلی مقاومت خود را افزایش می دهند و نمی توانند بهبود یابند ، با گذشت زمان این می تواند به راحتی شاخص های انتقال مانند میرایی و عدم تعادل زمین در مدار رابط کاربر را تحت تأثیر قرار دهد. از طرف دیگر ، PTC های سرامیکی این اشکال را ندارند. علاوه بر این ، AC Cross- خطای نشت فعلی و القاء در مدارهای کاربر به طور کلی دارای جریان های گسل کم و مدت زمان طولانی است که اغلب باعث آسیب بیشتر می شود. بنابراین ، حفاظت فعلی 8 {8} کم اهمیت تر است. با در نظر گرفتن همه این عوامل ، PTC های سرامیکی انتخاب مناسب تر هستند.

تجربه عملی ثابت کرده است که پذیرش گسترده PTC های سرامیکی داخلی در سوئیچ ها ، جایگزین کردن PTC های ارگانیک گران قیمت ، نه تنها هزینه های تولید را کاهش می دهد و باعث افزایش کارایی اقتصادی برای شرکت ها می شود ، بلکه باعث توسعه صنعت PTC سرامیک داخلی می شود و در نتیجه مزایای اجتماعی قابل توجهی به همراه دارد.