Symbol
Beide Symbole sind gebräuchlich.
Wirkung
Selbstrückstellende Sicherungen sind spezielle PTC-Widerstände, die
- bei hohen Strömen hochohmig werden,
- nach Unterbrechung des Stroms wieder leitend werden und
- garantierte Werte haben:
- minimal akzeptierter Strom (Haltestrom),
- maximaler Auslösestrom (Ansprechstrom) und
- maximale Ansprechzeit.
So funktionieren selbstrückstellende Sicherungen.
Typen
| Typ | Ih | Ia | R23 | ta | It | Umax | Imax | Uk | Geh. |
| MF-R005 | 50mA | 100mA | 10Ω | 5s | 500mA | 60V | 40A | 60V | ⌀8mm |
| RXEF005 | 50mA | 100mA | 10Ω | 5s | 250mA | 60V | 40A | 60V | ⌀8mm |
| MF-R010 | 100mA | 200mA | 4Ω | 4s | 500mA | 60V | 40A | 60V | ⌀7,5mm |
| RXEF010 | 100mA | 200mA | 4Ω | 4s | 500mA | 60V | 40A | 60V | ⌀7,5mm |
| PFRA.025 | 250mA | 500mA | 2Ω | 2,5s | 1,25A | 60V | 40A | 60V | ⌀7,5mm |
| RXEF025 | 250mA | 500mA | 2Ω | 2,5s | 1,24A | 72V | 40A | 72V | ⌀7,5mm |
| PFRA.110 | 1,1A | 2,2A | 0,2Ω | 6,6s | 5,5A | 30V | 40A | 8V | ⌀8,9mm |
| PFRA.250 | 2,5A | 5A | 0,05Ω | 10s | 12,5A | 30V | 40A | 0,65V | ⌀12mm |
| LF 30R250U | 2,5A | 5A | 0,02Ω | 10s | 12,5A | 30V | 40A | 0,25V | ◻11,4mm |
| B59606A0110A062 | 90mA | 180mA | 27Ω | 1s | 350mA | 30V | 0,5A | 13V | SMD 1210 |
| B59607A0120A062 | 70mA | 130mA | 55Ω | 1s | 300mA | 30V | 0,4A | 22V | SMD 1210 |
| B59707A0120A062 | 50mA | 90mA | 120Ω | 1s | 200mA | 80V | 0,3A | 25V | SMD 1210 |
| Ih | Haltestrom |
| Ia | Ansprechstrom |
| R23 | Widerstand bei 23°C |
| ta | Ansprechzeit |
| It | Strom für ta |
| Umax | Maximale Spannung |
| Imax | Maximaler Strom |
| Uk | Maximale Spannung bei Kurzschluss |
| Geh. | Gehäuse als Scheibe oder SMD |
- Der maximale Strom Imax muss durch den Stromkreis, in dem sie verwendet werden, gewährleistet werden.
- Imax ist der maximale Strom, der im Fehlerfall durch die Sicherung fließen darf, ohne diese zu beschädigen.
- Imax kann z.B. bei einem Kurzschluss auftreten.
- Uk ist die maximal zulässige Spannung, bei der die Sicherung im Kurzschlussfall nicht zerstört wird.
- Der PFRA.110 ist z.B. bei Spannungen unter 8V kurzschlussfest.
- Die PFRA.250 und LF 30R250U sind nicht kurzschlussfest.
MF-R005 (50mA, 10Ω, 60V, Scheibe) von Bourns
- Die Kennlinie hängt vom Einbau des PTC ab: z.B. von der Drahtlänge.
- Bei etwa 1V beginnt die Wirkung als Sicherung.
- Der maximale Strom der Kennlinie tritt bei 1,5V auf.
- Das ist nicht der Strom, der z.B. bei einem Kurzschluss kurzzeitig auftritt.
B59707A0120A062 (50mA, 120Ω, 80V, SMD) von EPCOS
- Der Widerstand des B59707A0120A062 fällt wie bei einem NTC zwischen 20°C und 80°C ab
- und steigt ab 100°C steil an, zeigt also das typische Verhalten eines PTC.
- Die Strom-Spannungs-Kennlinie des B59707A0120A062 ist bis etwa 5V nicht gerade (linear), sondern steigt stärker an als bei einem ohmschen Widerstand.
- Dies ist eine Folge des abnehmenden Widerstands unter 80°C.
- Ab 7V verhält er sich wie eine Sicherung.
- Dies ist eine Folge des steigenden Widerstands ab 100°C.
Die Ansprechzeit des B59707A0120A062 ist
- bei geringem Überstrom (6s bei 100mA) relativ langsam und
- bei hohem Überstrom (0,1s bei 500mA) auch relativ träge.
PTC mit NTC-Verhalten
Die Widerstands-Temperatur-Kennlinie des B59707A0120A062 ist typisch für PTC-Widerstände.
- Bei niedrigen Temperaturen bis 60°C bzw. 90°C nimmt der Widerstand mit steigender Temperatur ab,
- wie bei NTC-Widerständen
- Über 60°C bis 90°C steigt der Widerstand steil mit der Temperatur an,
- typisches Verhalten eines PTC.
- Aufgrund dieses Verhaltens sind
- PTC-Widerstände nicht gut für Temperaturmessungen geeignet, aber
- PTC-Widerstände eignen sich gut zur Überwachung von Übertemperaturen und
- als selbstrückstellende Sicherungen.
Verwendung als Sicherung
- Im Normalbetrieb darf der Strom den Haltestrom Ih nicht überschreiten.
- Die Sicherung löst aus, wenn der Strom den Ansprechstrom Ia überschreitet.
- Die Sicherung schaltet nach dem Auslösen nicht ab, sondern
- begrenzt den Strom auf höchstens den Ansprechstrom Ia.
- In den meisten Fällen ist der Strom nach dem Auslösen der Sicherung kleiner als der Haltestrom Ih.
- Die PTC-Sicherung löst verzögert aus,
- je nach Strom bis zu mehreren Sekunden.
- Wird der Strom reduziert oder der Stromkreis unterbrochen, schaltet die Sicherung wieder ein.
Gehäuse
Selbstrückstellende Sicherungen gibt es in bedrahteter und in SMD-Ausführung.
THT und SMD
Montage von Bauelemente auf Leiterplatten
THT (Through Hole Technology) Durchsteckmontage
- Die Anschlüsse von THT-Bauelementen werden durch Löcher in der Platine gesteckt und von unten verlötet.
- THT-Bauelemente werden auf der Oberseite der Platine montiert.
- Bedrahtete Bauelemente wie Widerstände und Kondensatoren werden in THT montiert. Dazu müssen die Anschlussdrähte entsprechend gebogen werden.
SMD (Surface Mounted Device) Oberflächenmontage
- SMD-Bauelemente benötigen keine Bohrungen, sondern werden direkt auf Kupferpads gelötet.
- SMD-Bauelemente können auf beiden Seiten einer Platine montiert werden.
Regeln
- Selbstrückstellende Sicherungen sind spezielle PTC-Widerstände,
- haben einen garantierten Haltestrom, bei dem sie nicht auslösen,
- haben einen garantierten Auslösestrom, bei dem sie auslösen,
- benötigen eine Ansprechzeit, bis sie bei Überlast auslösen (beim 5 bis 10-fachen des Haltestroms),
- dürfen nur bis zu einer maximalen Spannung betrieben werden,
- dürfen nur bis zu einem maximalen Strom belastet werden,
- einige sind nicht kurzschlussfest (ab etwa 1A),
- andere sind nur bis zu einer reduzierten Spannung kurzschlussfest,
- müssen frei eingebaut werden,
- dürfen nicht berührt werden,
- sind von der Umgebungstemperatur abhängig,
- Halte- und Ansprechstrom sind bei unter 23°C höher als angegeben,
- Halte- und Ansprechstrom sind bei über 23°C niedriger als angegeben.