Was ist eine PTC-Sicherung?
Eine rücksetzbare Sicherung mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) schützt elektronische Geräte, falls übermäßiger Strom oder Hitze erzeugt wird. Die Geräte erhöhen in der Regel den Widerstand ab einer bestimmten Schwelle. Die PTC-Sicherung reagiert mit einer physikalischen Änderung, die verhindert, dass übermäßiger Strom durch den Stromkreis fließt. Die Art der Reaktion hängt davon ab, ob es sich bei dem Gerät um eine Keramik- oder eine Polymersicherung handelt. PTC-Sicherungen können in Automobil-, Unterhaltungselektronik- oder Industrieanwendungen verwendet werden.
Keramiksicherungen waren der erste Typ von PTC-Sicherungen, der aus polykristallinen Substanzen bestand, die Bariumtitanat und andere Verbindungen enthielten. Die Kristallkörner in der Sicherung leiten Elektrizität und lassen Strom durch, wodurch Wärme erzeugt wird. Wenn der Strom oder die Temperatur über die festgelegte Schwelle ansteigt, bilden die Verbindungen eine Barriere, die verhindert, dass die körnigen Verbindungen Elektrizität leiten. Dies begrenzt die Strommenge, die durch die Schaltung fließt. Wenn genügend Wärme erzeugt wird, kann diese Art von Sicherung ferroelektrisch werden und den Stromfluss in die entgegengesetzte Richtung umkehren.
Eine polymere PTC-Sicherung enthält eine Kombination aus Polymerkristallen und leitendem Kohlenstoffgranulat. Unter normalen Bedingungen ermöglicht das Kohlenstoffgranulat einen Stromfluss. Wenn die Strompegel über das festgelegte Niveau ansteigen, erfahren die Polymerkristalle eine physikalische Änderung und werden nicht kristallisiert. Wenn dies auftritt, dehnt sich das Polymer aus und stört die Verbindungen zwischen den Kohlenstoffgranulaten, wodurch die Menge des verfügbaren Stroms begrenzt wird. Polymersicherungen erfassen im Allgemeinen Temperaturänderungen und reagieren schneller als ihre keramischen Gegenstücke.
Sobald der elektrische Fehler vorbei ist oder der Strom unterbrochen wird, wird die PTC-Sicherung zurückgesetzt, wenn die amorphen Substanzen abkühlen und in den ursprünglichen kristallinen Zustand zurückkehren. Obwohl die Geräte in eine beliebige Anzahl von Anwendungen integriert werden können, muss die PTC-Sicherung über ausreichend Erweiterungsraum verfügen, um effektiv zu arbeiten. Die Sicherungen sind in verschiedenen Ausführungen und Größen erhältlich. Jede Sicherung hat einen Halte- oder Schwellenwert, der in Ampere gemessen wird. Polymersicherungen haben auch eine maximale Nennspannung.
In den USA müssen PTC-Sicherungen bestimmte Tests bestehen, um das Underwriters Laboratories-Gütesiegel zu erhalten. Die Sicherung muss nach 6.000 Auslösungen oder nach 1.000 Stunden Dauerstrom, der den Schwellenwert überschreitet, funktionsfähig bleiben. Sicherungen für Telekommunikationsgeräte können unterschiedliche Standards haben. Diese Geräte sind in der Regel nicht für den Einsatz in elektronischen Anwendungen vorgesehen, bei denen die empfohlene Strommenge ständig überschritten wird.