Fusibles PTC et protection des circuits à faible courant

J'aimerais avoir une protection contre les surintensités dans un circuit qui normalement ne consomme pas beaucoup de courant (~ 100mA max.) J'aime l'idée des fusibles PTC, mais ils semblent être extrêmement lents à déconnecter l'alimentation de ces types de circuits.

Pourquoi les fusibles PTC existent-ils avec des courants de déclenchement faibles s'ils sont lents à réagir? Cela ne rendrait-il pas la protection inefficace?

En supposant que je devais utiliser un fusible PTC, comment se comporte-t-il lorsque le courant se situe entre le courant de maintien et le courant de déclenchement?

Existe-t-il des alternatives aux fusibles pour la protection contre les surintensités?

Les fusibles PTC ne sont pas adaptés à toutes les applications. Cependant, dans de nombreux cas, les dommages causés par un courant élevé sont causés par la chaleur, donc un courant élevé pendant une courte période peut être OK. Recherchez le temps de réaction des fusibles normaux avec un lien de fusion, et vous verrez qu'ils ne sont pas très rapides non plus.

Considérez exactement ce que vous essayez de protéger. Un court-circuit endommagerait-il vraiment quelque chose en quelques 10s de ms ou même en quelques 100 ms? Souvent non. Si un court-circuit peut causer un problème en moins de temps, alors vous avez besoin d'une autre façon de couper le circuit qui ne dépend pas du chauffage (ce que font à la fois les fusibles "normaux" et les fusibles PTC). Il existe différentes manières de fabriquer un "fusible électronique".

Par exemple, je travaille actuellement sur un projet qui comprend jusqu'à quelques A pilotés par un pont H contrôlé par un microcontrôleur. J'ai une détection de courant de 50 mΩ entre le bas du pont H et la terre. Celui-ci est amplifié et présenté au processeur afin qu'il puisse lire le courant, ce qu'il fait toutes les 14,5 µs. Si le courant est supérieur à un seuil, il va immédiatement fermer le pont H. Le résultat est qu'un court périsse pas plus de quelques 10s de µs.

Les disjoncteurs sont encore une autre technologie. Ceux-ci fonctionnent généralement en faisant en sorte que le courant forme un champ magnétique, qui libère un déclencheur capillaire lorsqu'il devient suffisamment fort. La force du champ magnétique suit instantanément le courant, mais le déclencheur mécanique aura un certain retard.

Les PTC sont destinés à réagir thermiquement plus rapidement que la charge et à économiser sur les réparations coûteuses dues à une condition de défaut.

Si vous avez une application où vous travaillez à proximité du courant maximum absolu du composant, alors PTC peut ne pas être ce dont vous avez besoin.

Si vous envisagez une application en pont H avec des courants de commutation de pointe élevés pendant la transition et que vous traversez des pointes qui augmentent avec la charge du moteur en retard sur le temps de coupure, une durée mortelle de cet événement peut rapidement fusionner vos FET. Dans ce cas, vous voulez un limiteur de courant actif avec un grand condensateur pour fournir les courtes impulsions de courant transitoire élevé. * (Encore mieux, vous voulez un contrôle du temps mort lors de la commutation) *

Le PTC est destiné à protéger contre les surcharges thermiques dues au courant, le temps de réponse du PTC doit donc être plus rapide que l'unité à protéger, mais la source ne doit pas dépasser les composants abs. spécifications de courant max à court terme.

Les pièces les plus rapides sont les plus petits PTC SMD. <0,1 sec <1 watt dissipation. comme 1206 ou 805.

Ci-dessus, la réponse d'un capteur PTC à courant élevé

Ci-dessus est pour le PTC radial à faible courant commençant avec un courant de maintien de 80mA en bas pour HX008

Ci-dessus, le SMD 805 PTC montre la courbe de résistance en fonction de la température ici utilisé comme capteur de protection thermique plutôt que limiteur de courant en raison d'une résistance élevée au froid. (préf. piste mince)

Il doit être clair que TOUS les PTC sont conçus pour que l'impédance dynamique change rapidement à une température similaire pour le même matériau. Certains sont 85 ° C standard, d'autres offrent des températures de seuil différentes qui affectent votre plage d'environnement de fonctionnement. Voir variation ci-dessus)