MF72 NTC パワーサーミスタのアプリケーションと選択ガイド

1. MF72 パワーサーミスタの主な特長

MF72は、高電圧耐性、大電流容量、および高速応答を備えた負温度係数（NTC）パワー熱istyです。主な機能は、電子機器の起動時に発生する突入電流を抑制し、回路部品を保護することです。その主要な利点には以下が含まれます：

高エネルギー吸収:
数10アムペアから数百アムペアにわたる過渡サージ電流に耐えることができます。

自己回復特性：
周囲温度における名義抵抗に戻る速度が速く、デバイスの正常な動作を確保します。

広い温度適応性:
–40°Cから+150°Cまでの典型的な温度範囲で効率的に動作し、特定のアップグレードモデルは+200°Cまで対応しています。

2. 典型的な応用分野の分析

A. 電源システム保護

スイッチング電源／UPS:
機能: 電容器が起動時に充電される際に発生するサージ電流を抑えることで、整流ブリッジと電解コンデンサを保護します。
例: 1 kWのスイッチング電源では、MF72-5D15 (R25 = 5Ω) をシリーズに接続することで、サージ電流を200 Aから20 A以下に削減できます。

インバータ／充電ステーション:
コンデンサの充電によるショックを防ぎ、リレーの寿命を延ばすためにDCバス入力に配置されます。

B. モータードライブ回路

産業用モーター／コンプレッサー：
モーター起動時のストール電流を低減し、それによって損傷（例えば、リレーの接触点の焼損など）を回避します。
選択の考慮事項：モーターの定格出力に基づいてR25値を選択します。例えば、3 kWのモーターにはMF72-10D9（R25 = 10Ωで定常電流5 A）が組み合わせられる場合があります。

C. 照明設備

LED電源:
高周波ドライブ回路における起動時の電流スパイクを低減し、MOSFETやICなどの重要な部品を保護します。

HIDランプ電子バラスト:
冷間起動時の電流サージを制限し、これにより電極の飛散を防止します。

D. 新エネルギーおよびエネルギー貯蔵システム

太陽光発電インバーター:
DC側で逆極性保護を提供し、バッテリーが接続されたときにサージ電流を抑圧します。

電気自動車充電モジュール:
大容量コンデンサの瞬時の充電を軽減することにより、不意のヒューズ作動を防止します。

3. 主な選定パラメータと計算モデル

A. 核心パラメータのマッチング

ゼロパワー抵抗 (R25):
計算式:
R25 ≥ U_peak ∕ I_{s surge}
例: 入力電圧が310 V DCで許容サージ電流が50 Aの場合、R25は少なくとも6.2Ωである必要があります（したがって、MF72-8D15を選択します）。

定常状態電流 (I₀):
選択したモデルの定常状態電流定格は、装置の連続運転電流を超えていなければなりません。例えば、5 A回路の場合には、I₀ ≥ 7 Aのサーミスタを選択します（おおよそ30%の余裕を持たせます）。

最大電流 (I_max):
IEC 61051規格に従い、サーミスタの電流定格はデバイスの短絡電流の少なくとも50%をカバーする必要があります。

B. 熱設計に関する考慮事項

冷却条件：
自然対流の下では、MF72の表面温度は120°C以下に保たれるべきです。強制空冷は、電流容量を約20%向上させることができます。

残存抵抗 (R_res)：
全体的な電力損失を減らすために、R_resがR25の5%未満のモデル（例えば、Koya MF72-XXシリーズ）を選択することをお勧めします。

C. 物理サイズとパッケージオプション

4. 選択時の一般的な落とし穴と信頼性を向上させるための戦略

A. 一般的な落とし穴

R25値への過度な依存:
R25仕様にのみ焦点を当てて熱平衡を無視すると、連続起動時のサージ保護が効果を発揮しないことがあります。

寿命特性の無視:
長時間の高温運転により、MF72のB値が±10%変動する可能性があり、定期的な点検と試験が必要です。

B. 高信頼性設計の推奨事項

冗長設計:
極端なサージイベント（例えば、雷撃中時）を管理するためにTVSダイオードを並列に接続することを検討してください。

反復的なモデル選択：

高温環境: ガラス封止のMF72Gシリーズを使用し、最高+200°Cまで対応可能です。

高周波環境: 低インダクタンス（<50 nH）で高性能を発揮するMF72-Fシリーズを選んでください。

5. 典型的な選定プロセス: 産業用インバータにおける例

ステップ1: 要件分析

入力電圧: AC 380 V

最大サージ電流: 120 A (測定値)

動作温度範囲: –20°C から +85°C

ステップ2: パラメータ計算

R25 計算：
R25 ≥ (380 V × 2) ⁄ 120 A ≈ 4.47Ω、選択値に四捨五入して R25 = 5Ω。

定常電流の決定：
インバータの定格電流が8 Aの場合、I₀ ≥ 10 Aのサーミスタを選択します。

ステップ3：モデルロックイン

選択されたモデル:
MF72-5D15 (R25 = 5Ω, I₀ = 15 A, 直径15 mm), 適切なヒートシンクを追加する。

ステップ4: バリデーションテスト

サージ抑制テスト:
オシロスコープによる測定で、スタートアップ電流のピークが指定された限界内であることが確認された (≤25 A)。

サーマルライズテスト：
2時間のフルロード運転後、表面温度は95°C以下に保たれ、性能基準を満たしています。