Naarmate elektronische apparaten steeds geavanceerder worden, staan ingenieurs voor de cruciale uitdaging om oververhitting te voorkomen om een stabiele en betrouwbare werking van het circuit te garanderen. PTC (Positive Temperature Coefficient) thermistors, met hun unieke temperatuurkarakteristieken, bieden een economische en efficiënte oplossing voor dit probleem.

PTC-thermistors zijn speciale keramische halfgeleidercomponenten waarvan de weerstandswaarden een significante positieve correlatie vertonen met temperatuurveranderingen. Bij kamertemperatuur hebben PTC-thermistors doorgaans lage weerstandswaarden, maar wanneer de temperatuur hun Curie-temperatuur overschrijdt, neemt de weerstand dramatisch toe. Deze unieke eigenschap maakt PTC-thermistors ideaal voor toepassingen ter bescherming tegen oververhitting.

Er zijn verschillende soorten PTC-temperatuurbegrenzingssensoren beschikbaar, waaronder SMD-chiptypes, bedrade schijftypes en schroefmontagetypes, die voldoen aan vrijwel alle vereisten voor overtemperatuurdetectie. Bovendien kunnen speciaal ontworpen motorbeschermingssensoren direct in motorwikkelingen (statorzijde) worden geïnstalleerd om een nauwkeurige bewaking van oververhitting van de motor te bereiken.

• Bescherming tegen oververhitting voor transistorcircuits
• Bescherming tegen oververhitting voor vermogenshalfgeleiderapparaten
• Bescherming tegen oververhitting voor enkelfasige/driefasige inductiemotoren

PTC-temperatuurbegrenzingssensoren bieden een eenvoudige maar effectieve oplossing voor bescherming tegen oververhitting in transistorcircuits. Of het nu te wijten is aan stijgende omgevingstemperaturen of zelf gegenereerde warmte in de transistor, PTC-thermistors reageren snel om schade aan circuitcomponenten door overmatige hitte te voorkomen.

In transistorversterkercircuits kunnen overmatige temperaturen de eigenschappen van de transistor aantasten, wat de normale werking van het circuit beïnvloedt. Zoals weergegeven in figuur 1, wanneer een PTC-thermistor in serie wordt geschakeld in een transistorcircuit, neemt de weerstand ervan snel toe wanneer de omgevingstemperatuur stijgt. Dit veroorzaakt een daling van de basis-emitterspanning van de transistor, waardoor de belastingsstroom van de transistor wordt afgesneden. Wanneer de omgevingstemperatuur weer normaal wordt, keert de weerstand van de PTC-thermistor terug naar het lagere niveau en hervat het circuit de normale werking.

Vermogenshalfgeleiderapparaten genereren aanzienlijke warmte tijdens het gebruik. Zonder de juiste warmteafvoer kunnen deze apparaten gemakkelijk oververhit raken en defect raken. PTC-temperatuurbegrenzingssensoren beschermen vermogenshalfgeleiderapparaten effectief tegen thermische bedreigingen.

Zoals geïllustreerd in figuur 2, wanneer een PTC-thermistor direct op een koellichaam wordt gemonteerd en de temperatuur van het koellichaam de ingestelde waarde overschrijdt, neemt de weerstand van de thermistor sterk toe. Dit veroorzaakt een daling van de basisspanning van de vermogenstransistor, waardoor de collectorstroom wordt verminderd en de warmteontwikkeling wordt onderdrukt, waardoor de vermogenstransistor wordt beschermd tegen oververhittingsschade.

Enkelfasige en driefasige inductiemotoren worden veel gebruikt in verschillende elektronische apparaten en industriële apparatuur. Om motorschade door overbelasting of onvoldoende koeling te voorkomen, zijn doorgaans overstroom- en oververhittingsbeveiligingsapparaten vereist. PTC-thermistors dienen als motorbeschermingssensoren en beschermen effectief tegen thermische bedreigingen.

Zoals weergegeven in figuur 3, zijn drie motorbeschermingssensoren direct op motorwikkelingen (statorzijde) gemonteerd. Wanneer de temperatuur van de PTC-thermistor de ingestelde waarde bereikt, activeert deze een tripeenheid (stroomonderbreker) om de stroom af te sluiten, waardoor de motor wordt beschermd tegen oververhittingsschade. Deze aanpak biedt een zeer betrouwbare bescherming tegen oververhitting van de motor.

De veelzijdigheid en betrouwbaarheid van PTC-thermistors maken ze onmisbare componenten in modern elektronisch ontwerp en bieden robuuste bescherming tegen thermische gevaren in verschillende toepassingen.