Uvod u PPTC ponovno podešive prekidnice

1. Osnovni Princip

PPTC ponovno postavljivi prekidac (Polimer Positivan Temperaturni Koeficijent Ponovno Postavljivog Prekidaca) je uređaj za ograničavanje toka koji koristi polimere s polukrystalnim strukturom mešane sa provednim česticama (poput ugljikovog crnca). Njegova glavna karakteristika jeste brzo porastanje otpornosti prilikom porasta temperature, sa sposobnošću "automatskog ograničavanja i automatskog resetovanja", široko korišćen u komunikacijama, potrošačkoj elektronici, automobilskim krugovima i drugim oblastima.

U normalnim radnim uslovima, PPTC ima vrlo nisku otpornost, toplinu generisanu od struja u krugu je minimalna, polimer je u stanju termodinamičke ravnoteže, a provodne čestice ostaju dobro povezane i struja može da prođe normalno.

Kada dođe do preteranog protoka, PPTC se zagreva zbog gubitka snage I²R, nakupljena toplina premašuje njenu sposobnost disipacije, što uzrokuje širenje baznog polimera, odvojavanje provodnih čestica i prelazak u visoko-otporni režim koji ograničava struju kako bi zaštitio krug. U ovom trenutku, samo mali deo struje ostaje da održi temperaturu visoke otpornosti, sprečavajući zlonamerno ponavljanje prilikom oporavka od greške.

Nakon što se isključi struja i potpuno ukloni greška, uređaj se hladni, polim er se skuplja, provodni put se ponovo uspostavlja i otpornost se vraća na početnu vrednost, omogućavajući ponovno korišćenje uređaja. Ovaj ciklus se može ponoviti mnogo puta, prikazujući dobru ponovnu upotrebu.

Napomena: Tipična radna temperatura PPTC-a je oko 125°C, ali specifična vrednost varira u zavisnosti od modela.

2. Karakteristike proizvoda

Zaštita od preteranog struja: Kada dođe do preteranog struja ili kratkog spoja, PPTC brzo prelazi iz stanja niske otpornosti u stanje visoke otpornosti, štedeći rast struja i sprečavajući oštećenje opterećenja ili kruga.

Automatsko ponovno podešavanje: Nakon što je greška uklonjena i isključena je snaga, PPTC se hladne i automatski se oporavi bez zamene, smanjujući troškove za održavanje.

Samoblokiranje (neposredni) rad: Nakon aktiviranja, PPTC ulazi u stanje visoke otpornosti. Čak i ako ostane uključena snaga, mali strujni tok održava unutrašnju temperaturu, zaključavajući stanje visoke otpornosti, time se sprečavaju ponavljajući ciklusi uključivanja-i-isključivanja kod oštećenih uređaja.

Visoka otpornost na picostrujske struje: Neke industrijske modele mogu da izdrže pikovne struje do 100A, prikladno za primenе u opterećenjima sa visokim početnim strujama.

Zaštita od groma: PPTC poseduje mogućnost zaštite od groma i može se koristiti u sistemima koji ograničavaju struju na niske nivoje bez gubitka funkcionalnosti zbog privremenih grešaka prouzrokovanih gromom, često kombinovano sa uređajima poput TVS i MOV-a za sekundarnu zaštitu na osjetljivim krugovima kao što su snabdevanje i komunikacijske sučelja.

Brza reakcija: U poređenju sa tradicionalnim prekidacima ili keramičkim PTC-ima, PPTC brzo reaguje, čime je posebno prikladan za primene sa visokim zahtevima za vreme reakcije isključivanja.

3. Uticaj okoline temperature na performanse

Sledeći grafik prikazuje vezu između držaće struje i otporne struje ponovno podešiveg prekidaca u zavisnosti od temperature. Budući da je ponovno podešivi prekidac napravljen od termoosetljivih materijala, promene u temperaturi okoline neizbežno će uticati na njegovu performansu.

Kada se temperatura okoline oko ponovno postavljivog prekidača povećava, energija potrebna za izazivanje njegovog delovanja smanjuje se, time i struja držanja opada.

Kao što je prikazano na slici, krive vezane za DRŽANJE i AKCIJU u odnosu na temperaturu okoline imaju negativni nagib. Pri 25℃, 100% struje u liniji prolazi kroz ponovno postavljivi prekidač.

Ako je temperatura okoline viša ili niža od ovog vrednosti, neizazivajuća struja i izazivajuća struja komponente će odgovarajuće rasti ili smanjiti.

4. Poređenje sa drugim uređajima za zaštitu od prekomernog strujnog opterećenja

U poređenju sa keramičkim PTC-ima, PPTC ima manju dimenziju, bržu reakciju i nižu otpornost, što ga čini pogodnijim za elektronske proizvode u kojima je ograničen prostor i osetljivi na vreme odziva.

5. Sažmi

Zahvaljući automatskom ograničavanju struje, ponovnom korišćenju, brzi odgovor i izvrstan karakteristike termodinamičkog zaključivanja, PPTC ponovno postavljiv prekidac struja je postao široko korišćeno inteligentno rešenje za zaštitu od preteranog protoka u savremenim elektronskim šema.

Efikasno nadopunjava nedostatke tradičnih jednokratnih prekidaca i mehaničkih zaštita u odnosu na brzinu reagovanja, dužinu života i lakoću održavanja, a posebno je prilagođen primeni u oblastima sa visokim zahtevima za pouzdanost i sigurnost, kao što su komunikacije, napajanja, automobilski elektronika i pametne kuće.

Putem odgovarajućeg izbora i dizajna termičke kompensacije, PPTC može pružiti stabilan i dugotrajni mehanizam zaštite šema, čime postaje jedan od ključnih elemenata u ostvarivanju inteligentne zaštite.