Vida útil do Polyfuse (PTC reajustável)


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Existe um projeto proposto que pode ter um polifusor disparado várias vezes. Existe alguma vida para essas coisas? Número de redefinições? Eu olhei aqui, mas não consegui encontrar essa especificação.

http://www.littelfuse.com/products/resettable-ptcs.aspx

Estou um pouco preocupado com o design ... mas talvez desnecessariamente. Vou mandar um email para o littlefuse e pedir lá também.

Obrigado,

Recebi um bom Relatório de qualificação da Littelfuse. (boa resposta rápida, +1 para uso pequeno.)

Não está claro se posso compartilhar este documento on-line. Pedi permissão. Há um bom gráfico mostrando um aumento linear na resistência do fusível com o número de disparos. Sobre uma duplicação de resistência após 200 eventos. (a resistência média passou de 0,1 ohms para 0,25 ohms após 300 disparos) Presumo que a corrente de disparo diminua à medida que a resistência aumenta ... mas não há dados mostrando isso.

E aqui está outra coisa. A resistência aumenta se o dispositivo for deixado no estado de disparo. Isso não parece linear, mas novamente a resistência aumentou de 0,1 ohm para 0,25 ohm se deixada por 24 horas.

Minha conclusão: Esses dispositivos não devem ser usados ​​como limitadores de corrente repetíveis. Mas apenas como detectores de falhas.


Eu discordo de suas conclusões. Uma duplicação de 100mΩ para um fusível não deve importar em 99% dos projetos. Qual é a sua aplicação em que você espera que o fusível tropeça com tanta frequência?
ACD

Definitivamente interessado em saber se é possível usá-los como 'limitadores de corrente repetíveis'; se você puder compartilhar informações do relatório, faça-o.
Jjmilburn

@ACD, Uma bobina de campo magnético um pouco mal projetada, que derrete se for deixada em plena corrente .. O PTC permitiu uma operação temporária em uma corrente máxima para obter dados ... Portanto, o PTC foi especificado muito próximo da borda. Uma aresta móvel será ruim.
George Herold

@jjmilburn, Desculpe, não posso compartilhar. : ^ (
George Herold

1
@ ACD, Bem, estou assumindo que o ponto de disparo também mudará com a resistência. Isso parece razoável, mas se você tiver informações que não são compartilhadas, então. Por isso, tropeça quando fica muito quente. O quão quente fica depende da corrente e da resistência. (e depois o ambiente) Se a resistência dobrar, isso significa que a corrente do ponto de disparo diminui por metro quadrado (2) ... (I ^ 2 * R) Então, em vez de disparar a 3 amperes (por exemplo), está mais perto 2. Com uma proporcionalidade mudança em todos os tempos de trip.
George Herold

Respostas:


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Existe alguma vida para essas coisas? Número de redefinições? Eu olhei aqui, mas não consegui encontrar essa especificação.

  • Raychem indica que os polifusores de ciclo rápido têm uma vida útil finita.

Veja o diagrama abaixo, retirado dos principais princípios de operação do dispositivo PolySwitch PPTC, que provavelmente é semelhante ao documento Littelfuse que você não tem permissão para compartilhar - talvez seja por isso :-).

Como a Tyco / Raychem publica essa curva publicamente, elas podem ser uma melhor fonte de informações sobre a vida útil e o ciclismo, mesmo que não seja a marca com a qual você estava trabalhando.

insira a descrição da imagem aqui

O termo "estendido" aqui sugere para mim que eles consideram mais de 1000 ciclos um aplicativo não-padrão. Não sei o que "rápido" significa neste contexto.

Como o ponto de disparo está intimamente relacionado à temperatura do dispositivo (e pode ser afetado por, por exemplo, efeitos térmicos de contato com metais adjacentes, características térmicas da trilha da placa de circuito impresso e fluxo de ar), é essencialmente certo que a corrente de disparo diminuirá à medida que a resistência aumentar. Como observado por outros, como a dissipação de energia está relacionada a I ^ 2.R e como é estabelecido por elementos de circuitos externos, parece provável que a corrente de disparo comece a cair de cerca de 750 ciclos para o exemplo no gráfico.

O Polyswitch ou Polyfuse foi inventado pela Raychem Corporation (agora TE Connectivity).
A incerteza de quão bem seus dados se aplicam aos produtos da concorrência é incerta, mas os componentes que usam o mesmo princípio básico parecem compartilhar características semelhantes, incluindo a vida útil do ciclo.


Palavras-chave:

Isso não responde diretamente à questão da vida útil, mas pode ajudar com os efeitos cumulativos (ou a falta dela) de várias viagens.

Meu entendimento com base no material mencionado abaixo + entendimento prévio é:

  • Os polifusores consistem em uma matriz de um material eletricamente condutor incorporado em um aglutinante de polímero eletricamente não condutor.

    Aquecimento do PF a uma temperatura de disparo (normalmente 125 C)

    • faz com que o aglutinante se expanda devido ao derretimento de estruturas cristalinas no polímero
    • de modo que eles assumem um estado amorfo que tem um volume físico maior,
    • para que o material se expanda e
    • o material condutor começa a se separar devido à separação física das partículas condutoras
    • para que a resistência aumente e
    • o auto-aquecimento aumenta de maneira regenerativa, de modo que
    • uma pequena corrente de retenção é suficiente para manter o PF no estado de alta resistência "disparado".

    Quando a corrente de retenção é removida, o dispositivo esfria e contrai.

    O resfriamento e a contração são um processo termomecânico. O retorno inicial a um estado de baixa resistência ocorre em segundos a dezenas de segundos devido à queda de temperatura, mas um retorno completo à resistência inicial devido à recristalização pode levar dias, semanas ou meses.

    Existe algum valor máximo de resistência "Rimax" que um dispositivo assumirá após a redefinição sob condições de teste padrão * que podem ser usadas como um parâmetro máximo de projeto.
    (* Meça depois que o dispositivo for desconectado por uma hora após a viagem.)

    A resistência pós-trip será "redefinida" para algum valor> Rinitial e <= Rimax após cada trip, mas, além disso, os aumentos não são cumulativos com várias trip. Tendo em vista a curva de Raychem no início deste post, essa conclusão parece ser verdadeira apenas para um número 'sensivelmente pequeno' de ciclos
    [para valores selecionados e limitados de "sensivelmente" :-)].

Baseado em

A pergunta do Stack Exchange de março de 2013 (descoberta acidentalmente com uma pesquisa na web) abrange material semelhante, mas não idêntico. Característica de resistência de fusível PTC?

A pergunta continha um link para este excelente documento de 13 páginas da Tyco de 2008
Fundamentos dos dispositivos de sobrecorrente e superaquecimento PolySwitch

Enquanto o documento é focado na Tyco, ele contém muito material geral.

O material na página 4, que começa com "Reflow e trip jump (Rimax)", é de provável relevância.

Eles observam

  • Os dispositivos PolySwitch exibem alguma histerese de resistência quando disparados, seja por um evento de disparo elétrico ou por um evento térmico como refluxo. Essa histerese é observada como um aumento de resistência em relação à resistência fornecida pelo dispositivo PolySwitch. A Figura 4 mostra o comportamento típico de um dispositivo PolySwitch que é disparado e deixado esfriar. Nesta figura, podemos ver claramente que, mesmo após algumas horas, a resistência do dispositivo ainda é maior que a resistência inicial. Durante um longo período de tempo, a resistência continuará caindo e acabará se aproximando da resistência inicial.

    No entanto, como esse período pode ser dias, meses ou anos, não é prático esperar que a resistência do dispositivo atinja o valor original para fins operacionais. Portanto, quando os dispositivos PolySwitch estão sendo desenvolvidos, esse "salto de trip" ou "salto de refluxo" é levado em consideração ao determinar a corrente de retenção. Este aumento na resistência é definido como R1MAX e é medido uma hora após o evento térmico.
    Deve-se observar que esses saltos de trip não são cumulativos em relação aos eventos de trip sequenciais.

MAS, como acima, "Tendo em vista a curva de Raychem no topo deste post, essa conclusão parece confiável apenas para um número 'sensivelmente pequeno' de ciclos
[novamente, para valores selecionados e limitados de" sensivelmente ": - )] "

Entendo que a referência à medição de resistência uma hora após tropeçar NÃO significa "com a energia ainda aplicada", mas a resistência após ter "se estabelecido" em um estado sem energia por uma hora após ter sido disparada.


http://www.ttiinc.com/docs/IO/6867/raychem.pdf

http://en.wikipedia.org/wiki/Resettable_fuse

Littelfuse 0805 produtos

Littelfuse 1206L series

Littelfuse 1210L series

Littelfuse 60R series

Página inicial da Littelfuse Poly-fuse

Guia de seleção Littelfuse Polyfuse


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Para um projeto que exige um grande número de ciclos de um PTC, o termo a ser procurado é switching PTC. Por exemplo, esses PTCs de comutação EPCOS são projetados para 30.000 ciclos.

A um preço mais alto, as cerâmicas PTC fixadas têm movimento de contato livre durante o aquecimento, permitindo entre um quarto e um milhão de ciclos de comutação.

Por outro lado, esses PTCs Bourne SMD são classificados em meros 100 ciclos.

Pode haver PTCs de comutação SMD existentes se os de furo passante não forem convenientes, mas uma pesquisa superficial não gerou nenhum resultado significativo, YMMV.


Obrigado @AnindoGhosh, a partir de uma pesquisa rápida, parece que os fusíveis redefiníveis e os limitadores de corrente de irrupção são do tipo PTC de comutação. (Ao contrário de um termistor mais linear usado para sensor de temperatura.) Você tem um link ou um nome melhor para as cerâmicas de PTC com fixação mais cara? Eu não consigo encontrá-los (google e busca Digikey.)
George Herold

Por favor, verifique Vishay, IIRC eles tiveram alguns desses.
Anindo Ghosh
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