Καθώς οι ηλεκτρονικές συσκευές γίνονται όλο και πιο εξελιγμένες, οι μηχανικοί αντιμετωπίζουν την κρίσιμη πρόκληση της πρόληψης της υπερθέρμανσης για να εξασφαλίσουν σταθερή και αξιόπιστη λειτουργία των κυκλωμάτων. Τα θερμίστορ PTC (θερμίστορ με θετικό συντελεστή θερμοκρασίας), με τα μοναδικά τους χαρακτηριστικά θερμοκρασίας, προσφέρουν μια οικονομική και αποτελεσματική λύση σε αυτό το πρόβλημα.

Τα θερμίστορ PTC είναι ειδικά κεραμικά εξαρτήματα ημιαγωγών των οποίων οι τιμές αντίστασης παρουσιάζουν σημαντική θετική συσχέτιση με τις αλλαγές θερμοκρασίας. Σε θερμοκρασία δωματίου, τα θερμίστορ PTC έχουν συνήθως χαμηλές τιμές αντίστασης, αλλά όταν η θερμοκρασία υπερβαίνει τη θερμοκρασία Curie, η αντίσταση αυξάνεται δραματικά. Αυτό το μοναδικό χαρακτηριστικό καθιστά τα θερμίστορ PTC ιδανικά για εφαρμογές προστασίας από υπερθέρμανση.

Διατίθενται διάφοροι τύποι αισθητήρων περιορισμού θερμοκρασίας PTC, συμπεριλαμβανομένων τύπων τσιπ SMD, τύπων δίσκων με μολύβδους και τύπων με βίδες, που καλύπτουν σχεδόν όλες τις απαιτήσεις ανίχνευσης υπερβολικής θερμοκρασίας. Επιπλέον, ειδικά σχεδιασμένοι αισθητήρες προστασίας κινητήρα μπορούν να εγκατασταθούν απευθείας μέσα στις περιελίξεις του κινητήρα (πλευρά στάτη) για την επίτευξη ακριβούς παρακολούθησης της υπερθέρμανσης του κινητήρα.

• Προστασία από υπερθέρμανση για κυκλώματα τρανζίστορ
• Προστασία από υπερθέρμανση για συσκευές ημιαγωγών ισχύος
• Προστασία από υπερθέρμανση για μονοφασικούς/τριφασικούς επαγωγικούς κινητήρες

Οι αισθητήρες περιορισμού θερμοκρασίας PTC παρέχουν μια απλή αλλά αποτελεσματική λύση για την προστασία από υπερθέρμανση σε κυκλώματα τρανζίστορ. Είτε λόγω αύξησης της θερμοκρασίας περιβάλλοντος είτε λόγω θερμότητας που παράγεται από το ίδιο το τρανζίστορ, τα θερμίστορ PTC ανταποκρίνονται άμεσα για την αποφυγή ζημιάς στα εξαρτήματα του κυκλώματος από υπερβολική θερμότητα.

Σε κυκλώματα ενισχυτών τρανζίστορ, οι υπερβολικές θερμοκρασίες μπορεί να προκαλέσουν υποβάθμιση των χαρακτηριστικών του τρανζίστορ, επηρεάζοντας την κανονική λειτουργία του κυκλώματος. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 1, όταν ένα θερμίστορ PTC συνδέεται σε σειρά σε ένα κύκλωμα τρανζίστορ, η αντίστασή του αυξάνεται γρήγορα όταν αυξάνεται η θερμοκρασία περιβάλλοντος. Αυτό προκαλεί την πτώση της τάσης βάσης-εκπομπού του τρανζίστορ, διακόπτοντας έτσι το ρεύμα φορτίου του τρανζίστορ. Όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος επανέλθει στο φυσιολογικό, η αντίσταση του θερμίστορ PTC επανέρχεται στο χαμηλότερο επίπεδό της και το κύκλωμα συνεχίζει την κανονική λειτουργία.

Οι συσκευές ημιαγωγών ισχύος παράγουν σημαντική θερμότητα κατά τη λειτουργία τους. Χωρίς σωστή απαγωγή θερμότητας, αυτές οι συσκευές μπορούν εύκολα να υπερθερμανθούν και να αστοχήσουν. Οι αισθητήρες περιορισμού θερμοκρασίας PTC προστατεύουν αποτελεσματικά τις συσκευές ημιαγωγών ισχύος από θερμικούς κινδύνους.

Όπως φαίνεται στο Σχήμα 2, όταν ένα θερμίστορ PTC είναι τοποθετημένο απευθείας σε μια ψύκτρα και η θερμοκρασία της ψύκτρας υπερβαίνει την καθορισμένη τιμή, η αντίσταση του θερμίστορ αυξάνεται απότομα. Αυτό προκαλεί την πτώση της τάσης βάσης του τρανζίστορ ισχύος, μειώνοντας το ρεύμα συλλέκτη και καταστέλλοντας την παραγωγή θερμότητας, προστατεύοντας έτσι το τρανζίστορ ισχύος από ζημιές υπερθέρμανσης.

Οι μονοφασικοί και τριφασικοί επαγωγικοί κινητήρες χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορες ηλεκτρονικές συσκευές και βιομηχανικό εξοπλισμό. Για την αποφυγή ζημιάς του κινητήρα από υπερφόρτωση ή ανεπαρκή ψύξη, απαιτούνται συνήθως συσκευές προστασίας από υπερβολικό ρεύμα και υπερθέρμανση. Τα θερμίστορ PTC χρησιμεύουν ως αισθητήρες προστασίας κινητήρα, προστατεύοντας αποτελεσματικά από θερμικούς κινδύνους.

Όπως φαίνεται στο Σχήμα 3, τρεις αισθητήρες προστασίας κινητήρα είναι τοποθετημένοι απευθείας στις περιελίξεις του κινητήρα (πλευρά στάτη). Όταν η θερμοκρασία του θερμίστορ PTC φτάσει στην καθορισμένη τιμή, ενεργοποιεί μια μονάδα διακοπής (αυτόματος διακόπτης) για να διακόψει την παροχή ρεύματος, προστατεύοντας τον κινητήρα από ζημιές υπερθέρμανσης. Αυτή η προσέγγιση παρέχει εξαιρετικά αξιόπιστη προστασία από υπερθέρμανση του κινητήρα.

Η ευελιξία και η αξιοπιστία των θερμίστορ PTC τα καθιστούν απαραίτητα εξαρτήματα στον σύγχρονο ηλεκτρονικό σχεδιασμό, προσφέροντας ισχυρή προστασία από θερμικούς κινδύνους σε διάφορες εφαρμογές.