Was ist eine PTC-Sicherung?

Eine rückstellbare Sicherung mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) schützt elektronische Geräte bei übermäßiger Strom- oder Hitzeentwicklung. Die Geräte erhöhen in der Regel den Widerstandswert bei einer bestimmten Schwelle. Die PTC-Sicherung reagiert mit einer physikalischen Änderung, die verhindert, dass überschüssiger Strom durch den Stromkreis fließt. Die Art des Ansprechens hängt davon ab, ob es sich um eine Keramiksicherung oder eine Polymersicherung handelt. PTC-Sicherungen können in Automobil-, Unterhaltungselektronik- oder Industrieanwendungen verwendet werden.

Keramiksicherungen waren die ersten entwickelten PTC-Sicherungen und bestehen aus polykristallinen Substanzen, die Bariumtitanat und andere Verbindungen enthalten. Die Kristallkörner in der Sicherung leiten Strom und lassen Strom durch, wodurch Wärme entsteht. Wenn der Strom oder die Temperatur über den festgelegten Schwellenwert ansteigt, bilden die Verbindungen eine Barriere, die verhindert, dass die körnigen Verbindungen Elektrizität leiten. Dies begrenzt die Strommenge, die durch die Schaltung fließt. Wenn genügend Wärme erzeugt wird, kann diese Art von Sicherung ferroelektrisch werden und den Stromfluss in die entgegengesetzte Richtung umkehren.

Eine polymere PTC-Sicherung enthält eine Kombination aus Polymerkristallen und leitfähigem Kohlenstoffgranulat. Unter normalen Bedingungen lässt das Kohlegranulat einen Stromfluss zu. Wenn der Strompegel über den festgelegten Pegel ansteigt, erfahren die Polymerkristalle eine physikalische Veränderung und werden nicht kristallisiert. Dabei dehnt sich das Polymer aus, stört die Verbindungen zwischen den Kohlenstoffkörnchen, wodurch die verfügbare Strommenge begrenzt wird. Polymersicherungen erfassen im Allgemeinen Temperaturänderungen und reagieren schneller als ihre keramischen Gegenstücke.

Sobald der elektrische Fehler vorüber ist oder der Strom unterbrochen wird, wird die PTC-Sicherung zurückgesetzt, während die amorphen Substanzen abkühlen und in den ursprünglichen kristallinen Zustand zurückkehren. Obwohl die Geräte in eine beliebige Anzahl von Anwendungen integriert werden können, muss die PTC-Sicherung über ausreichend Erweiterungsraum verfügen, um effektiv zu arbeiten. Die Sicherungen sind in verschiedenen Ausführungen und Größen erhältlich. Jede Sicherung hat eine Halte- oder Schwellenleistung, gemessen in Ampere. Polymersicherungen haben auch eine maximale Nennspannung.

In den Vereinigten Staaten müssen PTC-Sicherungen bestimmte Tests bestehen, um das Gütesiegel der Underwriters Laboratories zu erhalten. Die Sicherung muss nach 6,000 Auslösungen oder nach 1,000 Stunden Dauerstrom, der den Schwellenwert überschreitet, funktionsfähig bleiben. Sicherungen für Telekommunikationsgeräte können unterschiedliche Standards haben. Diese Geräte sind im Allgemeinen nicht für den Einsatz in elektronischen Anwendungen vorgesehen, bei denen die empfohlene Stromstärke ständig überschritten wird.