مقارنة الأداء بين السيراميك PTC و PTC العضوية

مقارنة الأداء من PTCs الخزفية والعضوية

تم استخدام الثرمستورات الإيجابية معامل درجة الحرارة (PTCS) ، وهو نوع جديد من مكون الحماية الزائدة ، على نطاق واسع في السنوات الأخيرة في دوائر واجهة المستخدم للمفاتيح القابلة للبرمجة للحماية من إضرابات البرق عالية الجهد -. بناءً على مواد التصنيع الخاصة بهم ، يمكن تقسيم PTCs إلى فئتين: PTCs البوليمر العضوي و PTCs السيراميك. تتشكل PTCs العضوية عن طريق بثق بوليمر جزيئي عالي- ممزوج بمسحوق الكربون. يشكل مسحوق الكربون سلاسل الكربون الموصلة. عند تسخينها ، يتوسع البوليمر ، ويكسر سلاسل الكربون ويخلق مقاومة عالية. PTCs السيراميك ، من ناحية أخرى ، مصنوعة من مسحوق تيتانيت الباريوم مع خصائص معامل درجة الحرارة الإيجابية ، المتلاعب في درجات حرارة عالية باستخدام عملية سيراميك إلكترونية.

تشمل المزايا الرئيسية لـ PTCs العضوية: صفر صفر - مقاومات الطاقة في درجة حرارة الغرفة ، مما يجعلها مناسبة لاتصال السلسلة في دوائر الطاقة الحالية - للحماية الزائدة والفصوص الحرارية. كما أنها تتميز بتغير مقاومة سريع ، وسعة حرارة منخفضة ، ووقت استرداد قصير. ومع ذلك ، فإن عيوبها الرئيسية هي أنه بسبب الآلية المادية والهيكلية للبوليمر العضوي ، تزداد مقاومتها مع كل صدمة التيار الزائد ولا يمكن استعادتها إلى قيمتها الأصلية. علاوة على ذلك ، يمكن أن تمزق العبوة الخارجية بسهولة عند تعرضها لجهد الجهد العالي- ، High - النبضات الحالية. المزايا الرئيسية ل PTCs السيراميك هي سهولة التصنيع ، والقدرة على تحمل التكاليف النسبية ، والرقم المنخفض - تعثر تيار ، وخصائص التشغيل الأمثل في عشرات النطاق ω ، مما يجعلها مناسبة للحماية الزائدة الحالية-. تُظهر قيمة مقاومتها تغييرًا ضئيلًا بعد زيادة المتكررة الحالية ، وهي تظهر قابلية استرداد ممتازة وطول- الاستقرار ، بالإضافة إلى تسامح جيد مع ارتفاع النبض الحالي -. ومع ذلك ، فإن عيبهم هو ميل إلى إظهار تأثير مقاومة سلبي عند ارتفاع درجة الحرارة. لحماية دوائر واجهة المستخدم في مفاتيح مفاتيح قابلة للبرمجة من إضرابات البرق عالية الجهد- واتصالات طاقة التيار المتردد ، تكون كل من PTCs العضوية والسيراميك مناسبة ، حيث أن تيار الحلقة المتدفق أثناء العملية العادية منخفضة نسبيًا (تقريبًا عشرات العشرات من MA) ، تتساقط المقاومة المسموح بها من عدد قليل من المئات من المئات ω. PTCs السيراميك مناسبة بشكل خاص عندما تتجاوز مقاومة السلسلة المسموح بها 10 Ω.

في الماضي ، كان هناك اعتقاد واسع النطاق بأن PTCs العضوية لديها سرعات استجابة أسرع وأوقات تشغيل أقصر من PTCs السيراميك. ومع ذلك ، تشير مقارنات الأداء الحديثة والنتائج العملية لمختلف مواصفات PTC العضوية والسيراميكية التي أجراها المؤلف خلال السنوات القليلة الماضية إلى أن هذا ليس صحيحًا تمامًا. هناك اعتقاد خاطئ شائع يجب توضيحه: يجب تقسيم وقت تشغيل PTC على وجه التحديد إلى مرحلتين: وقت التسخين الزائد الأولي للتراكم وتراكم درجة الحرارة T1 ، والتغير المفاجئ في المقاومة بعد درجة الحرارة يتجاوز نقطة الكوري ، T2. بالنسبة إلى PTCs العضوية ، فإن الوقت المطلوب لمقاومة التغيير من عدد قليل من ω إلى عدة MΩ هو بالفعل قصير جدًا ، بترتيب ميلي ثانية ، بينما بالنسبة إلى PTCs السيراميك ، يكون T2 طويلًا نسبيًا ، بترتيب عشرات المللي ثانية. ومع ذلك ، يمكن أن يكون وقت التسخين T1 من درجة حرارة الغرفة إلى نقطة كوري قصيرة للغاية ل PTCs السيراميك. فيما يتعلق بإجمالي وقت التشغيل t=t 1 + t2 ، عندما يكون تيار inrush يتدفق عبر pTC صغيرًا ، غالبًا ما يكون لـ PTCs السيراميك وقت تشغيل أقصر من PTCs العضوية ، مما يؤدي إلى أداء حماية حالي منخفضة-.
بناءً على التحليل أعلاه ، تعتمد سرعة استجابة PTC على الاستخدام والمتطلبات الفعلية ولا يمكن تعميمها. ومع ذلك ، يتفوق PTCs السيراميك على PTCs العضوية من حيث خصائص التشغيل ، وقدرات الحماية الحالية المنخفضة- ، و Pulse - مقاومة للارتداد الحالي العالي. بالنظر إلى أن PTCs العضوية تزيد من مقاومتها بعد كل زيادة الحالية ولا يمكن التعافي ، يمكن أن تؤثر ذلك بسهولة على مؤشرات الإرسال بسهولة مثل التوهين وعدم التوازن الأرضي في دائرة واجهة المستخدم. PTCs السيراميك ، من ناحية أخرى ، ليس لديها هذا العيب. علاوة على ذلك ، فإن AC Cross - أخطاء التسرب والتعريفي الحالية في دوائر المستخدم لها عمومًا تيارات صدع منخفضة وفترات طويلة ، وغالبًا ما تسبب أضرارًا أكبر. لذلك ، فإن الحماية الحالية المنخفضة - أكثر أهمية. مع مراعاة كل هذه العوامل في الاعتبار ، فإن PTCs السيراميك هي الخيار الأكثر ملاءمة.

أثبتت الخبرة العملية أن تبني PTCs الخزفية المنتجة محليًا في المفاتيح ، واستبدال PTCs العضوية باهظة الثمن ، لا يقلل فقط من تكاليف الإنتاج ويحسن الكفاءة الاقتصادية للمؤسسات ، ولكن أيضًا يعزز تطوير صناعة PTC السيراميك المحلية ، مما يؤدي إلى فوائد اجتماعية كبيرة.