Датчик ртс принцип действия: PTC термистор термочувствительное защитное устройство — термистор – Термисторная защита электродвигателей и реле термисторной защиты двигателя — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Термисторная защита электродвигателей и реле термисторной защиты двигателя

Термисторная (позисторная) защита электродвигателей

Сложность конструкции тепловых реле к пускателям электродвигателей, недостаточная надежность систем защиты на их основе, привели к созданию тепловой защиты, реагирующей непосредственно на температуру обмоток электродвигателя. При этом датчики температуры устанавливаются на обмотке двигателя. Другими словами, осуществляется непосредственный контроль измерения нагрева двигателя. Прямая защита двигателя через контроль температуры обмотки даже при тяжелейших условиях окружающей среды обеспечивает полную защиту двигателя, оснащенного температурными датчиками с положительным коэффициентом сопротивления (PTC). Температурные датчики PTC встроены в обмотки электродвигателя (укладываются в обмотку двигателя изготовителем двигателей).

Термочувствительные защитные устройства: термисторы, позисторы

В качестве датчиков температуры получили применение термисторы и позисторы (РТС – резисторы) — полупроводниковые резисторы, изменяющие свое сопротивление от температуры. Термисторы представляют собой полупроводниковые резисторы с большим отрицательным ТСК. При увеличении температуры сопротивление термистора уменьшается, что используется для схемы отключения двигателя. Для увеличения крутизны зависимости сопротивления от температуры, термисторы, наклеенные на три фазы, включаются параллельно (рисунок 1).

Рисунок 1 – Зависимость сопротивления позисторов и термисторов от температуры: а – последовательное соединение позисторов; б – параллельное соединение термисторов

Позисторы являются нелинейными резисторами с положительным ТСК. При достижении определенной температуры сопротивление позистора скачкообразно увеличивается на несколько порядков.

Для усиления этого эффекта позисторы разных фаз соединяются последовательно. Характеристика позисторов показана на рисунке.

Защита с помощью позистоpoв является более совершенной. В зависимости от класса изоляции обмоток двигателя берутся позисторы на температуру срабатывания =105, 115, 130, 145 и 160 . Эта температура называется классификационной. Позистор резко меняет сопротивление при температура за время не более 12 с. При сопротивление трёх последовательно включенных позисторов должно быть не более 1650 Ом, при температуре их сопротивление должно быть не менее 4000 Ом.

Гарантийный срок службы позисторов 20000 ч. Конструктивно позистор представляет собой диск диаметром 3.5 мм и толщиной 1 мм, покрытый кремне-органической эмалью, создающей необходимую влагостойкость и электрическую прочность изоляции.

Рассмотрим схему позисторной защиты, показанную на рисунке 2.

К контактам 1, 2 схемы (рисунок 2, а) подключаются позисторы, установленные на всех трёх фазах двигателя (рисунок 2, б). Транзисторы VТ1, VT2 включены по схеме триггера Шмидта и работают в ключевом режиме. В цепь коллектора транзистора VT3 оконечного каскада включено выходное реле К, которое подает сигнал на обмотку пускателя электродвигателя.

При нормальной температуре обмотки двигателя и связанных с ним позисторов сопротивление последних мало. Сопротивление между точками 1-2 схемы также мало, транзистор VT1 закрыт (на базе малый отрицательный потенциал), транзистор VТ2 открьт (большой потенциал). Отрицательный потенциал на коллекторе транзисторе VT3 мал, и он закрыт. При этом ток в обмотке реле К недостаточен для его срабатывания.

При нагреве обмотки двигателя сопротивление позисторов увеличивается, и при определенном значении этого сопротивления отрицательный потенциал точки 3 достигает напряжения срабатывания триггера. Релейный режим триггера обеспечивается эммитерной обратной связью (сопротивление в цепи эммитера VТ1) и коллекторной обратной связью между коллектором VT2 и базой VT1. При срабатывании триггера VТ2 закрывается, а VT3 — открывается. Срабатывает реле К, замыкая цепи сигнализации и размыкая цепь электромагнита пускателя, после чего обмотка статора отключается от напряжения сети, двигатель останавливается.

Рисунок 2 – Аппарат позисторной защиты с ручным возвратом: а – принципиальная схема; б – схема подключения к двигателю

После охлаждения двигателя его пуск возможен после нажатия кнопки «возврат», при котором триггер возвращается в начальное положение.

В современных электродвигателях позисторы защиты устанавливаются на лобовой части обмоток двигателя. В двигателях прежних разработок позисторы можно приклеивать к лобовой части обмоток.

Достоинства и недостатки термисторной (позисторной) защиты

Термочувствительная защита электродвигателей предпочтительней в тех случаях, когда по току невозможно определить с достаточной точностью температуру электродвигателя. Это касается, прежде всего, электродвигателей с продолжительным периодом запуска, частыми операциями включения и отключения (повторно-кратковременный режим работы) или двигателей с регулируемым числом оборотов (при помощи преобразователей частоты). Термисторная защита эффективна также при сильном загрязнении электродвигателей или выходе из строя системы принудительного охлаждения.
Термисторная защита эффективна также при сильном загрязнении двигателей или выходе из строя принудительного охлаждения. Следующей областью применения термисторной защиты является температурный контроль в трансформаторах, жидкостях и подшипниках для их защиты от перегрева.

Недостатками термисторной защиты является то, что с термисторами или позисторами выпускаются далеко не все типы электродвигателей. Это особенно касается электродвигателей отечественного производства. Термисторы и позисторы могут устанавливаться в электродвигатели только в условиях стационарных мастерских. Температурная характеристика термистора достаточно инерционна и сильно зависит от температуры окружающей среды и от условий эксплуатации самого электродвигателя.
Термисторная защита требует наличия специального электронного блока: термисторного устройства защиты электродвигателей, теплового или электронного реле перегрузки, в которых находятся блоки настройки и регулировки, а также выходные электромагнитные реле, служащие для отключения катушки пускателя или электромагнитного расцепителя.

Виды термисторных реле различных производителей:

Реле термисторной защиты двигателя TER-7 ELCO (Чехия)

контролирует температуру обмотки электродвигателя в температ. интервале, данном сопротивл. PTC термистора фиксированный настроенный уровень коммутации
в качестве считывающего элемента применяетсчя термистор PTC встроенный в обмотку электродвигателя его производителем, возможно использование внешнего PTC сенсора

функция ПАМЯТЬ — реле в случае ошибки блокируется до момента вмешательства персонала (наж. кнопки RESET)
RESET ошибочного состояния:
a) кнопкой на передней панели
b) внешним контактом (на расстоянии по двум проводам)
функция контроля короткого замыкани или отключения сенсора , состояние нарушения сенсора указывает мигающий красный светодиодный индикатор
выходной контакт 2x переключ. 8 A / 250 V AC1
состояние превышение температуры обмотки двигателя указывает светящийся красный светодиодный индикатор
универсальное напряжение питания AC/ DC 24 — 240 V
клеммы сенсора не изолированы гальванически, но их можно замкнуть с клеммой PE без поломки устройства, в случае питания от сети должен быть подключен нейтраль на клемму A2

Реле термисторной защиты электродвигателя РТ-М01-1-15 (МЕАНДР, Россия)

контролирует температуру двигателей, оснащенные позисторами (термисторы с положительным температурным коэффициентом — РТС резисторы), встроенные в обмотку двигателя ( производителем).
коммутируемый ток 5А/250В (пиковый 16А), контакты реле 1з+1р
индикация рабочих состояний:
(напряжение питания, срабатывание реле, перегрев двигателя, КЗ датчиков)
напряжение питания АС 220, 100, 380 (по исполнениям)

Реле контроля температуры двигателя

E3TF01 230VAC (PTC), 1 CO, TELE Серия ENYA (Австрия)

контролируемая величина PTC (контр. температуры двигателя на повышение) от 6 PTC датчиков
диапазон измерения общее сопр. холодн. <1,5kΩ клеммы T1-T2 или T1-T3
напряжений питания 230V AC
максимальный коммутируемый ток 250V, 5A AC (1 перекидной)

Реле контроля температуры двигателя G2TF02 (PTC), 2ПК (требуется модуль TR2) TELE Серия GAMMA (Австрия)

контролируемая величина PTC (контр. температуры двигателя на повышение) от 6 PTC датчиков
диапазон измерения общее сопр. холодн. <1,5kΩ клеммы T1-T2

диапазон напряжений питания спомощью модуля питания TR2 или SNT2 * (устанавливается в реле)
напряжений питания 230V AC
максимальный коммутируемый ток 250V, 5A AC (2 перекидных)

Реле термисторной защиты двигателя CR-810 F&F ЕвроАвтоматика (Белоруссия)

контроль температуры электродвигателей, генераторов, трансформаторов и защита их от перегрева
датчики РТС устанавливаются в обмотках электродвигателя производителем и в комплект не входят (термисторы РТС соединенные последовательно от 1 до 6 штук)
напряжение питания 230V AC и 24V AC/DC
максимальный комутируемый ток 16А, 1 переключающий контакт

контроль КЗ в цепи термисторных датчиков
с ростом температуры электродвигателя растет сопротивление цепи термисторных датчиков, при достижении более 3000 Ом питание отключается (реле разрывает цепь питания катушки контактора), включение происходит автоматически при снижении температуры и соответсвенно сопротивления до 1800 Ом.

Реле контроля температуры двигателя MTR01, MTR02 BMR (Чехия)

Реле контролирует температуру обмотки электрического двигателя. Принцип действия основан на измерении сопротивления термистора, встроенного в двигатель.
Устройство также контролирует короткое замыкание или пропадание фазы. Реле имеет один выходной перекидной контакт на ток 8 А.
Модификация MTR01 24V/ MTR02 24V предназначена для напряжения питания 24 В. Остальные параметры.
MTR02 с гальванической изоляцией
Сопротивление PTC в раб. режиме 50 Ω < PTC < 3,3 кΩ
Сопротивление PTC в авар. режиме PTC > 3,3кΩ или PTC < 50Ω
Отключение аварийного режима PTC < 1,8 кΩ + RESET
Номинальный ток 8 A (15А — пиковый ток), 1 перекидной контакт

Реле контроля температуры двигателя BTR-12E BTR Electronic Systems, «METZ CONNECT» (Германия)

реле термистор применяется для защиты моторов от термических перегрузок, возникающих при механических перегрузках в приводах или при использовании электродвигателей под перенапряжением. Для регистрации температуры применяется РТС = сопротивление с позитивным температурным коэффициентом, которые позиционируются в месте наибольшего нагрева.
выпускается с памятью ошибки и без ЗУ (запоминающее устройство)
напряжение питания 230V AC / 24V AC/DC
предельно допустимый ток контактов 6А (1 или 2 переключающих контакта)

Реле термической защиты Grundfos MS 220 C Grundfos/Ziehl (Германия)

Реле Grundfos MS 220C предназначено для преобразования термисторного сигнала в релейный и передачи его на пускатель в насосах с мощностью двигателя более 3.0 кВт.
напряжение питания AC/DC 24 — 240V (и др. в зависимости от исполнения 110,400V)
1 CO, ток контактов 6А

Реле контроля температуры двигателя серии 71.91 и 71.92 Finder (Италия)

Термисторное реле определения температуры для промышленного применения.

Реле Finder термисторной защиты двигателя [71.91.8.230.0300]

1 нормально разомкнутый контакт, без памяти отказов
Питание 24 В переменного/постоянного тока или 230 В переменного тока
Защита от перегрузок в соответствии с EN 60204-7-3
Положительная предохранительная логическая схема размыкает контакт, если значения измерений выходят за пределы приемлемого диапазона
Индикация состояния с помощью светодиода
Определение температуры с положительным температурным коэффициентом (PTC)
Выявление короткого замыкания с помощью PTC
Выявление обрыва провода с помощью PTC

Реле Finder термисторной защиты двигателя (с памятью) [71.92.8.230.0401]

Термисторное реле с памятью отказов
2 перекидных контакта
Питание 24 В переменного/постоянного тока или 230 В переменного тока
Защита от перегрузок в соответствии с EN 60204-7-3
Положительная предохранительная логическая схема размыкает контакт, если значения измерений выходят за пределы приемлемого диапазона
Индикация состояния с помощью светодиода
Определение температуры с положительным температурным коэффициентом (PTC)
Память отказов выбирается переключателем
Выявление короткого замыкания с помощью PTC
Выявление обрыва провода с помощью PTC

ТЕРМОРЕЗИСТОРЫ ВСТРАИВАЕМЫЕ В ОБМОТКИ ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ. РТС ТЕРМИСТОРЫ. — ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ —

Терморезисторы ( позисторы ), или датчики с положительным температурным коэффициентом (PTC). Терморезисторы встраиваются в обмотки электродвигателя и защищают его при блокировке ротора, продолжительной перегрузке и высокой температуре окружающей среды. Тепловая защита обеспечивается с помощью контроля температуры обмоток электродвигателя с помощью PTC датчиков. Если температура обмоток превышает температуру отключения, сопротивление датчика меняется соответственно изменению температуры. В результате такого изменения внутренние реле обесточивают контур управления внешнего контактора.

Электродвигатель охлаждается, и восстанавливается приемлемая температура обмотки электродвигателя, сопротивление датчика понижается до исходного уровня. В этот момент происходит автоматическое приведение модуля управления в исходное положение, если только он предварительно не был настроен на сброс данных и повторное включение вручную.
Если терморезисторы установлены на концах катушки самостоятельно, защиту можно классифицировать только как TP 111. Причина в том, что терморезисторы не имеют полного контакта с концами катушки, и следовательно, не могут реагировать так быстро, как если бы они изначально были встроены в обмотку.

Система, чувствительная к температуре терморезистора, состоит из датчиков с положительным температурным коэффициентом (PTC), устанавливаемых последовательно, и твердотельного электронного выключателя в закрытом блоке управления. Набор датчиков состоит из трёх – по одному на фазу. Сопротивление в датчике остаётся относительно низким и постоянным в широком диапазоне температур, с резким увеличением при температуре срабатывания. В таких случаях датчик действует как твердотельный тепловой автоматический выключатель и обесточивает контрольное реле. Реле размыкает цепь управления всего механизма для отключения защищаемого оборудования. Когда температура обмотки восстанавливается до допустимого значения, блок управления можно привести в прежнее положение вручную.

Датчики РТС.

Цвета проводов датчиков РТС помогают определить температуру срабатывания терморезистора. Датчик РТС на рисунке сверху срабатывает при Т=160 С. Датчики РТС имеют температуру срабатывания Т в диапазоне от 90 С до 180 С с интервалом 5 градусов.

Номинальная температура срабатывания Т (С)	145	150	155	160	165	170
Цвет провода датчика РТС	белый	черный	синий	синий	синий	белый
Цвет провода датчика РТС	черный	черный	черный	красный	коричневый	зеленый

Источник:

ДРТС PTC датчики

PTC датчики — Краткое описание

РТС датчики – это термисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) (Positive Temperature Coefficient – положительный температурный коэффициент). Термисторы или терморезисторы – это полупроводниковые резисторы, сопротивление которых нелинейно зависит от температуры. Температурная зависимость сопротивления термистора с положительным ТКС характеризуется значительным увеличением сопротивления при достижении определенной температуры. Терморезисторы с отрицательным ТКС имеют экспоненциальную температурную зависимость сопротивления, т.е. сопротивление увеличивается при уменьшении температуры и уменьшается при ее увеличении. Термисторы выпускаются в виде стержней, трубок, дисков, шайб, бусинок. Широкое применение термисторы нашли во всех областях автоматики, где требуется измерять, поддерживать и регулировать температуру.

Термисторы типа РТС можно разделить на две основные категории: силисторы и «защитные термисторы». Силисторы – термочувствительные силиконовые резисторы, характеризующиеся тем, что имеют положительный, в температурном диапазоне до 150 °С, и отрицательный, в температурном диапазоне выше 150 °С, ТКС. Наиболее стабильный ТКС (около 0,77 %/°С) силисторы имеют в области от – 60 до + 150 °С, где они наиболее часто применяются для контроля температуры. «Защитные термисторы» не используются для измерения температуры, а служат как элементы встроенной температурной защиты или в качестве предохранителей в схемах защиты от перегрузок по току и напряжению.

russia.ru — MINIKA-KD — Температурные датчики PTC

Описание товара

Температурные датчики РТС (также называемые резисторами с положительным ТКС или термисторами) — это температурно-зависимые полупроводниковые резисторы. Их главным качеством является способность резко менять свое электрическое сопротивление при изменении температуры на корпусе в пределах диапазона чувствительности. В основном, резисторы РТС применяются для защиты обмоток электродвигателей и трансформаторов от перегрева. Также, они находят применение в механизмах, механических машинах, особенно в подшипниках машин, и используются для контроля температуры мощных полупроводниковых приборов.

Температурные датчики РТС особенно хорошо подходят для этой цели, благодаря сочетанию таких свойств, как прецизионный диапазон чувствительности, миниатюрность и низкая стоимость. Температурные датчики РТС выпускаются в двух конструктивных исполнениях. Чувствительный элемент стандартной конструкции имеет диаметр около 4 мм. Диаметр модели MINIKA составляет всего 2,5 мм.

Маркировка

Температурные датчики маркируются по номинальной температуре измерения (НТИ).

Маркировка осуществляется с помощью использования выводов определенного цвета. Соответствие типа датчика и цвета его выводов приведено в таблице.

Выводы

Выводы датчиков представляют собой посеребренную витую жилу из меди, покрытую фторопластовой изоляцией. Используются следующие стандартные длины выводов:

Тройной резистор РТС – 500-180-180-500 мм ±10 мм
Площадь сечения проводника – 0,14 мм².

Кроме того, вы можете заказать любую специальную конструкцию выводов.

Технические данные

Параметры

Сопротивление каждого отдельного датчика при температурах по отношению к номинальной температуре измерения (НТИ) имеет следующие значения:

250 Ом при температуре от — 20º С до +20º С. Напряжение измерения не более 2,5 В;
550 Ом при температуре +5º С. Напряжение измерения не более 2,5 В;
1330 Ом при температуре +5º С. Напряжение измерения не более 2,5 В;
4000 Ом при температуре НТИ +15º С. Напряжение измерения не более 7,5 В.

Точное значение сопротивления в этих температурных диапазонах не важно. Датчики должны иметь холодное сопротивление между 20 Ом — 250 Ом. Диапазон окружающей находятся в пределах 50 – 150 Ом. Точного значения холодного сопротивления для функционирования датчиков РТС не требуется, если оно находится в установленных пределах.

Выключающие устройства срабатывают при значении сопротивления от 1650 до 4000 Ом.

При последовательном включении нескольких температурных датчиков для обеспечения равномерного нагрева, срабатывание будет происходить в следующих точках отсечки:

1 датчик РТС срабатывает, самое позднее, при НТИ +15º С и, самое раннее, при НТИ + 5º С.

3 датчика РТС (типовое включение) срабатывают, самое позднее, при НТИ +5º С, самое раннее, при НТИ -5º С.

6 датчиков РТС срабатывают, самое раннее, при НТИ -20º С. (Абсолютно равномерного нагрева всех датчиков в этом случае фактически не бывает).

Классы изоляции

Класс изоляционных материалов

E	B	F	H
110 ºС	130 ºС	150 ºС	170 º

Для встроенных резисторов РТС рекомендуются следующие значения номинальной температуры срабатывания для машин, работающих на полной мощности, в допустимых пределах нагрева в соответствии с их классом изоляции.

Для машин, работающих на неполной мощности, эти значения можно соответственно уменьшить. При использовании датчиков для предварительной сигнализации, рекомендуемое значение номинальной температуры измерения на 20º С ниже температуры отключения.

Установка температурных датчиков с положительным ТКС (PTC)

Резисторы РТС можно выбрать только перед изготовлением обмотки двигателя. На более поздней стадии изготовления их вмонтирование невозможно.

Каждая обмотка оборудована своим собственным датчиком. Это означает, что для односкоростного двигателя требуется установить 3 датчика, а для электродвигателя с переключением полюсов 6 датчиков. Датчики подключаются последовательно к отдельным выводам в коробке выводов.

Измерительная схема должна иметь собственный источник питания. Использование линии питания электродвигателя или других линий тока сети является неприемлемым. В случае индуктивного или емкостного влияния со стороны близкорасположенных линий высокого напряжения следует использовать экранированные проводники питания.

Для кабеля диаметром 0,5 мм² максимальная длина составляет приблизительно 500 м. Для кабелей большего диаметра, длина, соответственно, больше (за исключением MSM 220 F).

Установку следует по возможности выполнять в самом теплом месте обмотки на стороне выхода отработавшего воздуха электрической машины. При установке особое внимание следует уделить тому, чтобы между датчиками и обмоткой обеспечивался тепловой контакт. Чем ближе расположение резистора ТКС к его обмотке, тем лучше регистрируется температура обмотки, особенно в случае резкого повышения температуры. В этих целях, температурные датчики следует располагать посередине между концами обмоток, для того, чтобы они были со всех сторон окружены медными обмотками.

Для установки температурных датчиков концы обмоток раздвигают в центре, с помощью деревянной лопатки. Температурные датчики следует размещать параллельно по отношению к проводам обмотки, уделяя внимание тому, чтобы провода обмоток соприкасались с температурными датчиками. Пустоты и воздушные включения ухудшают тепловой контакт, это влияние можно минимизировать, надавив рукой и уменьшив, таким образом, зазор между проводами обмоток и датчиками. В месте установки датчиков расположение проводов обмотки лобового соединения должно быть плотным. Если поперечное сечение провода больше 1 мм², то пространства между проводами должны быть заполнены загустевшей смесью смолы с кварцевым порошком. Для предотвращения резких скачков напряжения помех вследствие конфигурации контуров, мы рекомендуем, чтобы обратный соединительный провод проходил по той же стороне что и питающий провод.

Проверка установленных резисторов PTC.

При проверке максимально допустимое напряжение переменного тока для резисторов PTC составляет 2,5 В. Поэтому можно использовать только электроизмерительные приборы и измерительные мосты.

Для всех значений напряжений при измерении вплоть до 2,5 В переменного тока, значения удельного электрического сопротивления не должны превышать 250 Ом в диапазоне температур от -20° С до номинальной температуры измерения -20° С. Точность значений удельного электрического сопротивления в данном температурном диапазоне не важна. В идеальном случае, наименьшее значение удельного электрического сопротивления обычно больше 20 Ом.

Электрические характеристики

Предельные значения

Максимально допустимое рабочее напряжение Uмакс — 30 В

Максимально допустимая температура резистора РТС Тмакс — 200 ºС

Максимально допустимая предельная температура Тмакс — *210 ºС для 12 часов

Испытательное напряжение(проводник-изоляция) — также для ввинчиваемых датчиков 2,5 кВ

Механические характеристики

Площадь поперечного сечения выводов:

0,14 мм² для одиночного, двойного и тройного резистора РТС;

0,75 мм² для одиночного погружного масляного резистора РТС;

Стандартный идентификационный цвет – см. таблицу

Номинальная температура измерения 60 ºС — 180 ºС

Вы можете заказать индивидуальную конструкцию.

Параметры

Напряжение измерения для температур ниже НТИ + 5º С не более 2,5 В постоянного тока;

Выводы — посеребренная медная жила, покрытая фторопластовой изоляцией PTFE;

Зачищенные концы выводов – примерно 10 мм, скрученные;

Диэлектрическая прочность выводов 660 переменного тока, длительно;

Термоусадочная трубка Kynar, примерно 15 мм;

Диаметр кольца 3,5 мм (2,5 мм для MINIKA)

Постоянная времени термодатчика около 2,5 – 3,5 с (MINIKA < 2 с)

Применение компонентов Epcos — компоненты защиты

Автор: Д-Р МАРИТА ТЖАРКС-СОБХАНИ

Электроника вошла в нашу повседневную жизнь и все больше определяет эффективность и конкурентоспособность компаний и продукции по всему миру. Но она является благом только до тех пор, пока электронное оборудование работает надежно и безопасно. Компания ЕРСOS предлагает необходимые компоненты защиты для каждого применения.

Каждый год выход из строя электрического и электронного оборудования из-за несоответствующей защиты приносит убытки на миллиарды долларов. Наибольшую опасность представляют чрезмерно высокие температуры, напряжение и ток. Последствия такого воздействия — от раздражающих сбоев в игровой электронике, возникновения серьезных экономических потерь из-за остановки промышленного предприятия до аварий, которые представляют угрозу для жизни человека.

Срок службы оборудования сокращается при его работе вблизи или свыше верхнего предела температуры. Броски напряжения и превышение температуры могут также вызывать преждевременный выход из строя интегральных схем. Системы обработки данных особенно подвержены подобному воздействию. Следовательно, защита электронного оборудования является критически важным требованием рынка и, в то же время, обязательством по отношению к потребителям. Чтобы всегда предлагать наиболее надежные и экономичные решения на мировом рынке, необходимы годы опыта, соответствующая квалификация и инновационные усилия. И компания ЕРСOS имеет то, что она заслуживает: показатели продаж и проводимые исследования предпочтений потребителей подтверждают, что она является лидером мирового рынка в области защитных компонентов для электроники, таких как газонаполненные разрядники для защиты от перенапряжений, термисторы и варисторы.

Компания ЕРСOS является единственным в мире поставщиком, который предлагает широкий ассортимент разрядников от маломощных до сверхмощных типов (70 В…5кВ/0.5…60кА), имеющих техническую аттестацию практически от всех операторов электроэнергетической сети.

Разрядники в основном используются для защиты абонентских линий, оборудования систем связи и обработки данных, а также линий питания переменного тока. Огромным преимуществом разрядников является их большой запас перегрузочной способности по току. Другими положительными характеристиками разрядников являются их чрезвычайно низкая собственная емкость, составляющая менее 2 пФ, и малый ток утечки, составляющий менее 10 нА. Эти цифры справедливы также и при высоких температурах, поэтому газонаполненные разрядники для защиты от перенапряжений практически не оказывают влияния на работу системы и могут использоваться на линиях передачи данных, работающих на самых высоких скоростях. При применении новых технологий передачи, таких как DSL (Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия), которые требуют еще более высокого уровня защиты для сетей связи, эти разрядники обеспечивают высокую перегрузочную способность по току разряда (2.5…40 кА), низкое импульсное напряжение пробоя (менее 450 В) и чрезвычайно низкую собственную емкость (около 1 пФ) одновременно с высоким сопротивлением изоляции (более 1 ГОм).

Объединение газонаполненных разрядников для защиты от перенапряжений и варисторов обеспечивает оптимальную защиту для телекоммуникационного оборудования на центральных телефонных станциях и абонентских линиях. Этот гибридный компонент, сочетающий высокую нагрузочную способность по току, присущую газовым разрядникам, с высоким быстродействием, свойственным варистору, надежно ограничивает переходные напряжения до приемлемых значений ниже 350 В (при скорости нарастания напряжения dv/dt, равной 1 кВ/мкс) и защищает от токов перегрузки вплоть до 20 кА (форма импульса 8/20 мкс) или 1000 А (форма импульса 10/1000 мкс).

Гибридный прибор также обеспечивает надежную защиту от бросков напряжения на линиях электропитания. Варисторы подключаются последовательно и ограничивают ток, протекающий через разрядники для защиты от перенапряжений, который в противном случае достигал бы неприемлемо высоких значений из-за низкого внутреннего сопротивления линии электропитания. В результате два компонента защиты идеально дополняют друг друга. Кроме того, такой гибридный компонент занимает меньше пространства, чем решения на дискретных компонентах. Компания EPCOS также предлагает несколько типов разрядников, выпускаемых в корпусах для поверхностного монтажа (SMD).

Термисторы используются в качестве датчиков температуры, а также для защиты и переключения. NTC-термисторы (термисторы с отрицательным температурным коэффициентом) защищают от бросков тока в любом оборудовании, содержащем импульсные источники питания (SMPS). Эти ограничители пускового тока могут выполнять все функции постоянных резисторов, а также значительно снижать потребление мощности оборудования, в котором они используются. Кроме того, они легче, более компактные и подходят для автоматического размещения.

NTC-термисторы, в основном, применяются в импульсных источниках питания для компьютеров и периферийных устройств, аппаратуре игровой электроники, флюоресцентных лампах и балластах для мощных газоразрядных ламп. NTC-термисторы защищают компоненты, подключенные последовательно, например, диоды и переключатели, а также обеспечивают плавный запуск электродвигателей, работающих при постоянных токах до 20 А.

Широкий ассортимент NTC-термисторов с различными размерами дисков и значениями сопротивления позволяет обеспечить оптимальный подбор термисторов для конкретного применения. Этот ассортимент включает как дисковые термисторы с диаметром 8.5 мм и максимальной рассеиваемой мощностью 1.4 Вт при 25°С , так и термисторы с диаметром 26 мм и максимальной рассеиваемой мощностью вплоть до 6.7 Вт. Диапазон сопротивлений составляет от 1 до 80 Ом, а максимально-допустимые токи — от 1.3 до 20 А. NTC-термисторы могут использоваться как в цепях переменного, так и постоянного тока при напряжениях вплоть до 265 В.

NTC-датчики также контролируют внутреннюю температуру в высокопроизводительных приводах. NTC-термистор располагается на плате управления. Если температура превышает оговоренное максимально-допустимое значение, которое обычно составляет 55°С, он может подключить вентилятор охлаждения, снизить скорость работы накопителя на жестких дисках или даже произвести его полное отключение. Высокоточные NTC-термисторы компании EPCOS с допуском до ±0.2 К в диапазоне температур от 0 до 70°С обеспечивают точный контроль температуры. Их точность задается при помощи параметра В, который определяет крутизну характеристики R(T) (зависимость сопротивления от температуры), а также допуск по сопротивлению и дрейф сопротивления после пайки. Компания EPCOS предлагает термисторы, имеющие разброс значения коэффициента В ±5% при дрейфе сопротивления после пайки менее 1%.

NТС-термисторы обеспечивают двойную защиту. Например, в электродвигателях или источниках питания они используются в качестве датчиков температуры, которые своевременно предупреждают о критичных температурах и защищают оборудование от перегрева. В качестве ограничителей пускового тока они предотвращают обрыв предохранителей и защищают нагрузки.

NТС-термисторы компании ЕРСOS выпускаются в широком ассортименте размеров, из различных материалов и с различным исполнением выводов.

РТС-термисторы (термисторы с положительным температурным коэффициентом) защищают оборудование от перегрузки по току и чрезмерного повышения температуры. Их уникальное свойство состоит в том, что в холодном состоянии они имеют низкое сопротивление, а при разогреве их сопротивление резко возрастает. РТС-термистор подключается последовательно с нагрузкой. Когда чрезмерный ток протекает через РТС-термистор, его сопротивление резко возрастает, ограничивая ток до безопасного уровня. РТС-термисторы имеют преимущество перед обычными предохранителями, поскольку обладают способностью восстанавливать свое первоначальное состояние. Как только неисправность устраняется, они охлаждаются, их сопротивление падает и они полностью восстанавливают свои защитные функции без необходимости замены. Небольшие электрические моторы, карты телефонных линий, выходные каскады небольших усилителей и многие другие нагрузки, таким образом, могут быть экономично защищены от перегрузки по току.

Устройство защиты телекоммуникационной пары (Теlесоm Раiг Ргоtестог — ТТР) представляет собой новейший модуль компании ЕРСОS для защиты абонентских линий, содержащий два РТС-термистора в общем 4-выводном корпусе. Он может устанавливаться методом поверхностного монтажа и позволяет сэкономить до 40% пространства по сравнению с обычными решениями. Два термистора в одном корпусе предоставляют дополнительные преимущества с точки зрения стоимости и размещения компонентов. Электрическая прочность изоляции между двумя дисками термисторов составляет более 3000 В. Кроме того, два РТС-термистора согласованы по сопротивлению, что обеспечивает симметрию линий связи. В ТТР могут применяться различные дисковые РТС-термисторы, таким образом, обеспечивается широкий диапазон сопротивлений.

РТС-термисторы для тепловой защиты используются в электрических двигателях, трансформаторах и многих других приложениях, в которых высокие температуры представляют опасность для компонентов или пользователей. Миниатюризация источников питания приводит к необходимости регулирования температуры. Для таких применений компания ЕРСОS предлагает РТС-термисторы для поверхностного монтажа. Если предел температуры превышается, сопротивление РТС-термистора резко возрастает. В результате падение напряжения на термисторе уменьшает выходное напряжение, эффективно защищая источник питания от перегрева. РТС-термисторы компании ЕРСОS для тепловой защиты выпускаются также и в выводных корпусах (с проволочными выводами и выводами под винт).

Компания ЕРСОS является одним из немногих поставщиков во всем мире, который предлагает полный ассортимент варисторов в виде дисков с радиальными выводами, блочных варисторов, варисторов с ленточными выводами и мощных варисторов, а также варисторов для поверхностного монтажа (SМD). Варисторы являются универсальными компонентами: они применяются в автомобильной, бытовой и промышленной электронике, в медицинской технике и мобильной связи. Варисторы защищают от перенапряжений, которые могут быть вызваны как внутренними причинами, например, переключением индуктивных нагрузок или искрением, так и внешними воздействиями, такими как разряды молний, сильные электромагнитные поля или контакт после электростатического заряда.

Дисковые варисторы защищают импульсные источники питания и другие чувствительные нагрузки от бросков напряжения на входе. Дисковые варисторы, в основном, используются в бытовой технике, игровой и промышленной электронике. Они подключаются параллельно с защищаемой электронной схемой и в случае возрастания напряжения образуют шунт с низким сопротивлением. Это предотвращает дальнейшее увеличение напряжения и повреждение нагрузки. Дисковые варисторы отличаются высоким поглощением энергии, вплоть до 410 Дж. Их перегрузочная способность по току при форме импульса 8/20 мкс составляет в зависимости от диаметра диска от 0.4 до 12 кА, и они могут выдерживать напряжения от 11 до 1100 В (RМS). Дисковые варисторы имеют низкие токи утечки, которые остаются неизменными в течение длительного периода, обеспечивая, таким образом, продолжительный срок службы и высокую надежность.

Для применений, требующих еще более высокой перегрузочной способности по току, компания ЕРСОS предлагает серию АdvаnсеD/SuреriоR дисковых варисторов, которые имеют те же размеры, что и стандартные диски, но могут поглощать токи перегрузки, величина которых больше на 45% (например, S07к150 StаndаrdD — 1200 А, серия АdvаnсеD — 1750 А при форме импульса 8/20 мкс). Поскольку обе серии имеют то же расстояние между выводами, варисторы АdvапсеD могут заменить компоненты StаndаrdD без необходимости изменения разводки печатной платы или конструкции схемы.

Специальные варисторы телекоммуникационного и автомобильного назначения могут выдерживать большие пусковые токи, поглощать большое количество энергии, особенно при аварийном отключении нагрузки, и работать при температурах вплоть до 125°С.

Новой разработкой компании ЕРСОS являются варисторы серии ЕnеrgеtiQ, которые имеют квадратную, а не круглую форму. Эта конструкция обеспечивает максимальную защиту от тока перегрузки при минимуме занимаемого пространства. Диапазон номинальных напряжений варисторов ЕnеrgеtiQ — от 130 до 680 В. Они идеальны для применения в миниатюрных устройствах или там, где очень важна габаритная высота (например, на полосковых линиях). Промышленные установки и установки, находящиеся в зданиях, требуют защиты с еще более высоким уровнем ограничения по току перегрузки, например, для защиты от разрядов молний. Для этой цели могут использоваться дисковые и ленточные варисторы, соединенные последовательно. Входной ток ограничивается ленточными варисторами серии L/LS 40. Уменьшенные токи, поступающие на линию, затем ограничиваются дисковыми варисторами. Ленточные варисторы серии L/LS 40 имеют более высокую перегрузочную способность по току, в частности 40 кА при форме импульса 8/20 мкс, и более высокую поглощающую способность вплоть до 550 Дж.

Компания ЕРСОS также предлагает широкий ассортимент мощных варисторов с диаметрами от 32 до 99 мм для фарфоровых или силиконовых разрядников и может поставлять необходимые типы этих варисторов для классов 1…5 в соответствии со стандартом IЕС 60099-4.

Многослойные варисторы для поверхностного монтажа наиболее часто используются для защиты от электростатического разряда (ЕSD). Эти варисторы стали применяться по всему миру в качестве стандартных для ЕSD-защиты в мобильной связи. Они выполняют все функции диода для подавления выбросов напряжения (Тгаnsient Vоltage Suppressor — ТVS) и имеют множество дополнительных преимуществ:

Дальнейшая миниатюризация. Стандартная версия варистора для поверхностного монтажа типоразмера 0603 является только третьей по размеру по сравнению с ТVS-диодами. Более того, функции фильтрации и защиты можно реализовать с помощью одного компонента, в результате общее количество применяемых компонентов сокращается.
Более низкая стоимость. Многослойные варисторы для поверхностного монтажа менее дороги, поскольку они являются двунаправленными компонентами. Для получения двунаправленной защиты с помощью ТVS-диодов необходимо использовать либо два диода, либо соответственно больший по размерам и более дорогой компонент, состоящий из двух элементов в одном корпусе.
Меньшее время отклика. Благодаря уменьшенным размерам и многослойной конструкции, SMD-варисторы имеют более низкую паразитную индуктивность, что приводит к сокращению времени отклика до значения менее 0.5 не. Время отклика ТVS-диодов составляет от 0.8 до 3 мс.
Экономия энергии. SMD-варисторы имеют существенно более низкий ток утечки, чем диоды. Компания ЕРСОS предлагает также версии с особенно низкими токами утечки, что очень важно для портативной аппаратуры игровой электроники.
Проще при использовании в разработках. SMD-варисторы не подвержены влиянию окружающей температуры вплоть до 125°С, в то время как параметры ТVS-диодов ухудшаются при температуре свыше 25°С.
Более легкая сборка. SMD-варисторы являются двунаправленными и симметричными компонентами, при автоматизированной установке которых нет необходимости обращать особое внимание на цоколевку, как при размещении диодов. Кроме того, варисторы менее подвержены выходу из строя.

SMD-варисторы выпускаются в виде дискретных компонентов или матриц. В настоящее время компания ЕРСОS предлагает варисторы типоразмеров 0403…2220.

Для рынка мобильных телефонов компания ЕРСOS разработала специальные многослойные варисторы, которые выполнены в корпусе типоразмера 0402 и осуществляют одновременно три функции: ЕSD-защиты в соответствии со стандартом IЕС 61000-1-4-2, Уровень 4 (контактное напряжение 8 кВ, грозовой разряд 15 кВ), ЕМС-фильтра для двухдиапазонных мобильных телефонов и подавления помех от несущей частоты, имеющей два конкретных значения — 1800 и 900 МГц. Еще один новый прибор в корпусе типоразмера 0402 — многослойный варистор с чрезвычайно низкой собственной емкостью, составляющей менее 3 пФ, который предназначен для использования в качестве антенного варистора с крайне низким вносимым затуханием в ВЧ диапазоне. Кроме того, важным применением для данного варистора являются карманные компьютеры типа РDА и высокоскоростные линии передачи данных.

Помимо этой линии продукции, компания ЕРСОS разработала совершенно новую серию компонентов для защиты от импульсного перенапряжения — СеrаDiodes. Эти компоненты предназначены для современной аппаратуры бытовой электроники, где в некоторых случаях необходимо защищать от электростатического разряда более чем 80 интерфейсов. Эта недорогая серия состоит из нескольких типов компонентов типоразмера 0603. Помимо этих дискретных компонентов, разрабатывается счетверенная матрица типоразмера 0612. Эти компоненты рассчитаны на напряжения от 5.6 до 22 В при емкостях от 2 до 470 пФ. Для обеспечения более надежной защиты от электростатического разряда вплоть до 25 кВ в системах, использующих высокоскоростные шины передачи данных, компания ЕРСОS разработала серию быстродействующих многослойных варисторов, имеющих низкую емкость и способных обеспечить высокий уровень ЕSD-защиты. Благодаря своей низкой емкости эти варисторы предотвращают искажения сигналов на высокоскоростных линиях передачи данных. Специальные типы варисторов были разработаны для эксплуатации при повышенных температурах вплоть до 150°С, например, для гибридных схем, расположенных близко к двигателю. Дополнительными преимуществами данных компонентов являются их компактные размеры, малое время отклика, составляющее менее 0.5 нc, и превосходная паяемость благодаря контактам, выполненным из Аg/Ni/Sn.

Роль, выполняемая ЕМС-фильтрами в качестве защитных компонентов, становится все более важной. Например, в промышленной электронике они защищают сети от помех, создаваемых преобразователями и другим оборудованием, работающим на высоких частотах. Компания ЕРСОS предлагает не только самый большой в мире ассортимент ЕМС-компонентов, но также и полный набор услуг по обеспечению электромагнитной совместимости, включая услуги собственной аккредитованной испытательной лаборатории. Кроме того, компания ЕРСОS работает вместе с 30 аккредитованными испытательными центрами по всей Европе. В ближайшем будущем это партнерство будет расширено до более чем 100 испытательных центров.

Как крупнейший мировой поставщик защитных компонентов для электроники, компания ЕРСОS предлагает своим потребителям экономичные, надежные и инновационные решения. Ассортимент компонентов для защиты включает:

гибридные приборы (разрядник + варистор)
ЕМС-фильтры на токи вплоть до 2500 А, предназначенные для всех типов сетей
газонаполненные разрядники для защиты от перенапряжений
NТС-термисторы, устройства защиты телекоммуникационной пары
РТС-термисторы, в том числе для поверхностного монтажа
дисковые варисторы с радиальными выводами, блочные варисторы, варисторы с ленточными выводами и мощные варисторы, варисторы серии АdvanсеD/SuperioR, специальные варисторы телекоммуникационного и автомобильного назначения, варисторы серии EnergetiQ
SMD-варисторы, выполненные по многослойной технологии, специальные многослойные варисторы для мобильных телефонов, CeraDiodes, быстродействующие варисторы различных серий

http://epcos.com/products

Температурные датчики

Рис 3.2. Схема включения термистора

На резистор R1 подается некоторое напряжение смещения. Величина этого напряжения обычно совпадает с VREF(опорное напряжение) АЦП и в большинстве случаев составляет 2.5 В. Цепь из резистора и терморезистора образует делитель напряжения, и изменение сопротивления терморезистора приводит к изменению напряжения в точке соединения. Точность этой цепи зависит от точности параметров резистора, терморезистора и напряжения VREF.

Поскольку сам терморезистор имеет сопротивление, при прохождении через него тока выделяется тепло. Данный эффект называется саморазогревом. Разработчик схемы должен выбрать достаточно большой по величине резистор R1 для предотвращения чрезвычайного саморазогрева, иначе система будет измерять температуру при рассеивании мощности на терморезисторе, вместо температуры объекта, к которому терморезистор прикреплен.

Мощность, которую рассеивает терморезистор, нагреваясь до определенной температуры, называется константой диссипации (рассеивание мощности), КД (dissipation constant, DC), и обычно измеряется в мВт.

КД — это мощность, необходимая для нагрева терморезистора на 1°С выше окружающей температуры. Величина R1, определяющая разрешенный саморазогрев, зависит от требуемой точности измерения. В системе, рассчитанной на точность лишь ±5°С, можно допустить больший саморазогрев, чем в системе, где требуется обеспечить ±0.1°С. Формула для вычисления диссипации саморазогрева может быть представлена в следующем виде:

Р = КД х R,

где R — требуемая точность, измеряемая в °С. Например, если константа диссипации терморезистора 2мВт/°С, а температуру необходимо измерить с точностью 0.5°С, то максимально допустимая диссипация составит:

2мВт/°С x 0.5°С = 1мВт

Поскольку в системе всегда существуют другие погрешности, то, вероятно, эту величину следовало бы ограничить, например, на половину, то есть до 0.5 мВт. Заметим, что диссипация саморазогрева не должна превышать данную величину во всем температурном диапазоне. Допустим, сопротивление терморезистора R(25) составляет 10 кОм, а температуру мы собираемся измерять в пределах от 0 до 25°С. При 25°С сопротивление терморезистора 10 кОм. Чтобы ограничить рассеивание мощности на уровне 0.5 мВт, используя VREF = 2.5 В, величина для нагрузочного (pull-up) резистора (R1 на Рис. 3.2) может быть вычислена следующим образом:

Диссипация терморезистора = 0.5 мВт при 10 кОм.

Падение напряжения (Е) при этой диссипации выводится из формулы

и равно

Подставляя численные значения Р и R, К получим:

Ток через терморезистор = 2.23 В/10 кОм = 223 мкА.

Падение напряжения на R1 = 2.5 — 2.23 = 0.27 В.

Величина R1 (минимум) = 0.27 В/223 мкА = 1210 Ом.

Теперь, предположим, нам понадобилось расширить диапазон измеряемых температур до 0…50°С. Сопротивление терморезистора (см. Табл. 3.1) при 50°С равно 5758 Ом. Аналогичные вычисления для данного случая приведут к величине R1, равной 2725 Ом. Поскольку сопротивление терморезистора ниже при более высоких температурах, начальная величина 1210 Ом внесла бы слишком большую диссипацию на них.

Масштабирование

Иногда необходимо изменить диапазон входного аналогового сигнала для приведения в соответствие с входным диапазоном АЦП, то есть провести операцию масштабирования. На Рис. 3.3 представлена подобная ситуация. Сигнал с терморезистора R(th) должен быть подан на аналоговый вход в диапазоне 0..5В 8-битного АЦП (например, АЦП семейства 16С7х фирмы Microchip). Снова рассмотрим терморезистор из предыдущего примера. Напряжение V1 может быть вычислено по следующей формуле:

Приборы контроля – Пермь — PTC датчики

РТС датчики – это термисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) (Positive Temperature Coefficient – положительный температурный коэффициент). Термисторы или терморезисторы – это полупроводниковые резисторы, сопротивление которых нелинейно зависит от температуры. Температурная зависимость сопротивления термистора с положительным ТКС характеризуется значительным увеличением сопротивления при достижении определенной температуры. Терморезисторы с отрицательным ТКС имеют экспоненциальную температурную зависимость сопротивления, т.е. сопротивление увеличивается при уменьшении температуры и уменьшается при ее увеличении. Термисторы выпускаются в виде стержней, трубок, дисков, шайб, бусинок. Широкое применение термисторы нашли во всех областях автоматики, где требуется измерять, поддерживать и регулировать температуру.

Рекомендации по монтажу и эксплуатации РТС датчиков

Датчики температуры РТС наиболее часто выпускаются с длиной кабеля 1,5 м. При удаленном размещении пульта управления от самого датчика кабель удлиняют компенсационным проводом, герметизируя при этом места соединения. После чего рекомендуется провести калибровку датчика с целью повышения точности замера.
Внешние электромагнитные поля могут оказывать существенное влияние на работоспособность датчика. Поэтому при монтаже РТС датчиков провода от места установки самого датчика до регулятора желательно прокладывать на максимально возможном удалении от источников помех. Если конструкция установки не позволяет этого сделать, то уменьшить влияние внешнего электромагнитного поля позволяет экранирование измерительного провода и последующее заземление экрана.

Array ( )