Wraz z rosnącym zaawansowaniem urządzeń elektronicznych, inżynierowie stają przed krytycznym wyzwaniem zapobiegania przegrzewaniu się, aby zapewnić stabilną i niezawodną pracę obwodów. Termistory PTC (o dodatnim współczynniku temperaturowym), dzięki swoim unikalnym właściwościom temperaturowym, oferują ekonomiczne i wydajne rozwiązanie tego problemu.

Termistory PTC to specjalne ceramiczne elementy półprzewodnikowe, których wartości rezystancji wykazują znaczną dodatnią korelację ze zmianami temperatury. W temperaturze pokojowej termistory PTC zazwyczaj mają niskie wartości rezystancji, ale gdy temperatura przekracza ich temperaturę Curie, rezystancja gwałtownie wzrasta. Ta unikalna charakterystyka sprawia, że termistory PTC są idealne do zastosowań związanych z ochroną przed przegrzaniem.

Dostępne są różne rodzaje czujników limitu temperatury PTC, w tym typy chipów SMD, typy dysków z wyprowadzeniami i typy do montażu śrubowego, spełniające prawie wszystkie wymagania dotyczące wykrywania przegrzania. Dodatkowo, specjalnie zaprojektowane czujniki ochrony silnika mogą być instalowane bezpośrednio wewnątrz uzwojeń silnika (strona stojana), aby uzyskać precyzyjne monitorowanie przegrzania silnika.

• Ochrona przed przegrzaniem obwodów tranzystorowych
• Ochrona przed przegrzaniem półprzewodnikowych urządzeń mocy
• Ochrona przed przegrzaniem silników indukcyjnych jednofazowych/trójfazowych

Czujniki limitu temperatury PTC stanowią proste, a zarazem skuteczne rozwiązanie ochrony przed przegrzaniem w obwodach tranzystorowych. Niezależnie od tego, czy jest to spowodowane wzrostem temperatury otoczenia, czy ciepłem generowanym przez sam tranzystor, termistory PTC reagują natychmiast, aby zapobiec uszkodzeniu elementów obwodu przez nadmierne ciepło.

W obwodach wzmacniaczy tranzystorowych nadmierne temperatury mogą powodować pogorszenie charakterystyk tranzystora, wpływając na normalne działanie obwodu. Jak pokazano na rysunku 1, gdy termistor PTC jest połączony szeregowo w obwodzie tranzystorowym, jego rezystancja gwałtownie wzrasta, gdy temperatura otoczenia wzrasta. Powoduje to spadek napięcia baza-emiter tranzystora, co z kolei odcina prąd obciążenia tranzystora. Gdy temperatura otoczenia powraca do normy, rezystancja termistora PTC powraca do niższego poziomu, a obwód wznawia normalną pracę.

Półprzewodnikowe urządzenia mocy generują znaczne ciepło podczas pracy. Bez odpowiedniego odprowadzania ciepła urządzenia te mogą łatwo się przegrzewać i ulegać awarii. Czujniki limitu temperatury PTC skutecznie chronią półprzewodnikowe urządzenia mocy przed zagrożeniami termicznymi.

Jak pokazano na rysunku 2, gdy termistor PTC jest zamontowany bezpośrednio na radiatorze, a temperatura radiatora przekracza ustawioną wartość, rezystancja termistora gwałtownie wzrasta. Powoduje to spadek napięcia bazy tranzystora mocy, zmniejszając prąd kolektora i tłumiąc wytwarzanie ciepła, chroniąc w ten sposób tranzystor mocy przed uszkodzeniem spowodowanym przegrzaniem.

Silniki indukcyjne jednofazowe i trójfazowe są szeroko stosowane w różnych urządzeniach elektronicznych i sprzęcie przemysłowym. Aby zapobiec uszkodzeniu silnika w wyniku przeciążenia lub niewystarczającego chłodzenia, zazwyczaj wymagane są urządzenia zabezpieczające przed przetężeniem i przegrzaniem. Termistory PTC służą jako czujniki ochrony silnika, skutecznie chroniąc przed zagrożeniami termicznymi.

Jak pokazano na rysunku 3, trzy czujniki ochrony silnika są montowane bezpośrednio na uzwojeniach silnika (strona stojana). Gdy temperatura termistora PTC osiągnie ustawioną wartość, uruchamia on jednostkę wyzwalającą (wyłącznik), aby odciąć zasilanie, chroniąc silnik przed uszkodzeniem spowodowanym przegrzaniem. Takie podejście zapewnia wysoce niezawodną ochronę silnika przed przegrzaniem.

Wszechstronność i niezawodność termistorów PTC sprawiają, że są one niezbędnymi elementami w nowoczesnym projektowaniu elektroniki, oferując solidną ochronę przed zagrożeniami termicznymi w różnych zastosowaniach.