Что такое предохранитель PTC?

Предохранитель с положительным температурным коэффициентом (PTC) защищает электронные устройства в случае возникновения чрезмерного тока или нагрева. Устройства обычно увеличивают уровень сопротивления на определенном пороге. Предохранитель PTC реагирует физическим изменением, которое препятствует прохождению избыточного тока через цепь. Тип реакции зависит от того, является ли устройство керамическим или полимерным предохранителем. Предохранители PTC могут использоваться в автомобильной, бытовой электронике или в промышленности.

Керамические предохранители были первыми разработанными предохранителями ПТК и состоят из поликристаллических веществ, содержащих титанат бария и другие соединения. Кристаллические зерна в предохранителе проводят электричество и пропускают ток, который выделяет тепло. Когда ток или температура поднимается выше установленного порога, соединения образуют барьер, который не позволяет гранулированным соединениям проводить электричество. Это ограничивает количество тока, проходящего через цепь. Если генерируется достаточно тепла, этот тип предохранителя может стать сегнетоэлектриком и обратить поток тока в противоположном направлении.

Полимерный PTC-предохранитель содержит комбинацию полимерных кристаллов и проводящих углеродных гранул. При нормальных условиях углеродные гранулы пропускают ток. Когда уровни тока поднимаются выше установленного уровня, полимерные кристаллы претерпевают физические изменения и становятся некристаллизованными. Когда это происходит, полимер расширяется, мешая соединениям между углеродными гранулами, таким образом ограничивая количество доступного тока. Полимерные предохранители обычно чувствуют изменения температуры и реагируют быстрее, чем их керамические аналоги.

Как только электрическая неисправность проходит или ток прекращается, предохранитель ПТК сбрасывается, когда аморфные вещества охлаждаются и возвращаются в исходное кристаллическое состояние. Хотя устройства могут быть встроены в любое количество приложений, предохранитель PTC должен иметь достаточное пространство для расширения для эффективной работы. Предохранители доступны в различных стилях и размерах. Каждый предохранитель имеет номинал удержания или пороговое значение, измеренное в амперах. Полимерные предохранители также имеют максимальное номинальное напряжение.

В Соединенных Штатах, чтобы получить печать одобрения Лабораторий страховщиков, предохранители PTC должны пройти определенные испытания. Предохранитель должен оставаться работоспособным после 6000 отключений или после 1000 часов постоянного тока, превышающего пороговое значение. Предохранители, предназначенные для телекоммуникационного оборудования, могут иметь разные стандарты. Эти устройства обычно не предназначены для использования в электронных приложениях, в которых рекомендуемая величина тока постоянно превышается.