PTC 保险丝和低电流电路保护

电器工程 保护 多熔丝
2022-01-26 04:11:17

我想在通常不会消耗太多电流(最大约 100mA)的电路中提供一些过流保护。我喜欢 PTC 保险丝的想法,但它们在断开这些类型电路的电源时似乎非常慢。

如果 PTC 熔断器反应缓慢,为什么还存在低跳闸电流?那岂不是让保护失效了?

假设我要使用 PTC 保险丝,当电流介于保持电流和跳闸电流之间时,它的表现如何?

是否有用于过电流保护的保险丝的替代品?

2个回答

PTC 保险丝并非适用于所有应用。但是,在很多情况下,大电流造成的损坏是由热引起的,因此短时间的大电流是可以的。查看带有熔化链接的普通保险丝的反应时间,您会发现它们也没有那么快。

考虑一下您到底要保护什么。短路真的会在几十毫秒甚至几百毫秒内损坏某些东西吗?往往不是。如果短路可以在更短的时间内引起问题,那么您需要一种不依赖加热的不同方法来断开电路(“普通”保险丝和 PTC 保险丝都可以)。有多种制造“电子保险丝”的方法。

例如,我现在正在做一个项目,其中包括由微控制器控制的 H 桥驱动的最多几个 A。我在 H 桥底部和地之间有一个 50 mΩ 的电流感应。这被放大并呈现给处理器,以便它可以读取电流,它每 14.5 µs 执行一次。如果电流高于阈值,它会立即关闭 H 桥。结果是短暂的持续时间不超过几十微秒。

断路器是另一种技术。这些通常通过使电流形成磁场来起作用,当它变得足够强时,它会释放一个触发器。磁场强度瞬间跟随电流,但机械触发器会有一些延迟。

PTC 旨在比负载更快地产生热反应,并节省因故障情况而导致的昂贵维修费用。

如果您的应用程序在组件的绝对最大电流附近运行,那么 PTC 可能不是您所需要的。

如果您考虑在转换期间具有高峰值开关电流的 H 桥应用,并击穿随电机负载滞后于关闭时间而增加的尖峰,那么此事件的致命持续时间会迅速熔断您的 FET。在这种情况下,您需要一个带有大电容的有源限流器来提供短暂的瞬态大电流脉冲。*(更好的是您希望对换向进行死区时间控制)*

PTC 旨在防止由于电流引起的热过载,因此 PTC 响应时间应该比受保护的单元更快,但电源仍不得超过组件的绝对值。短期内的最大电流规格。

最快的部件是最小的 SMD PTC。< 0.1 秒 < 1 瓦耗散。如 1206 或 805。 在此处输入图像描述

以上是大电流 PTC 传感器的响应 在此处输入图像描述

以上是低电流径向 PTC,HX008 底部保持电流为 80mA

在此处输入图像描述

以上是 SMD 805 PTC 显示的电阻曲线与温度的关系,这里用作热保护传感器而不是电流限制器,因为它具有高冷电阻。(首选薄轨)

应该清楚的是,所有 PTC 的设计都具有在相同材料的相似温度下快速变化的动态阻抗。有些是标准的 85'C 其他提供不同的阈值温度,这会影响您的操作环境范围。见上面的变化)