Man mano che i dispositivi elettronici diventano sempre più sofisticati, gli ingegneri affrontano la sfida critica di prevenire il surriscaldamento per garantire un funzionamento stabile e affidabile dei circuiti. I termistori PTC (Coefficiente di Temperatura Positivo), con le loro caratteristiche di temperatura uniche, offrono una soluzione economica ed efficiente a questo problema.

I termistori PTC sono speciali componenti ceramici a semiconduttore i cui valori di resistenza mostrano una significativa correlazione positiva con le variazioni di temperatura. A temperatura ambiente, i termistori PTC hanno tipicamente bassi valori di resistenza, ma quando la temperatura supera la loro temperatura di Curie, la resistenza aumenta drasticamente. Questa caratteristica unica rende i termistori PTC ideali per applicazioni di protezione dal surriscaldamento.

Sono disponibili vari tipi di sensori di limite di temperatura PTC, tra cui tipi a chip SMD, tipi a disco con terminali e tipi a vite, che soddisfano quasi tutti i requisiti di rilevamento della sovratemperatura. Inoltre, i sensori di protezione motore appositamente progettati possono essere installati direttamente all'interno degli avvolgimenti del motore (lato statore) per ottenere un monitoraggio preciso del surriscaldamento del motore.

• Protezione dal surriscaldamento per circuiti a transistor
• Protezione dal surriscaldamento per dispositivi a semiconduttore di potenza
• Protezione dal surriscaldamento per motori a induzione monofase/trifase

I sensori di limite di temperatura PTC forniscono una soluzione semplice ma efficace per la protezione dal surriscaldamento nei circuiti a transistor. Sia a causa dell'aumento della temperatura ambiente che del calore autogenerato nel transistor, i termistori PTC rispondono prontamente per prevenire danni ai componenti del circuito dovuti al calore eccessivo.

Nei circuiti amplificatori a transistor, temperature eccessive possono causare il degrado delle caratteristiche del transistor, influenzando il normale funzionamento del circuito. Come mostrato in Figura 1, quando un termistore PTC è collegato in serie in un circuito a transistor, la sua resistenza aumenta rapidamente quando la temperatura ambiente aumenta. Ciò fa diminuire la tensione base-emettitore del transistor, interrompendo così la corrente di carico del transistor. Quando la temperatura ambiente torna alla normalità, la resistenza del termistore PTC torna al suo livello inferiore e il circuito riprende il normale funzionamento.

I dispositivi a semiconduttore di potenza generano calore significativo durante il funzionamento. Senza un'adeguata dissipazione del calore, questi dispositivi possono facilmente surriscaldarsi e guastarsi. I sensori di limite di temperatura PTC proteggono efficacemente i dispositivi a semiconduttore di potenza dalle minacce termiche.

Come illustrato nella Figura 2, quando un termistore PTC è montato direttamente su un dissipatore di calore e la temperatura del dissipatore di calore supera il valore impostato, la resistenza del termistore aumenta bruscamente. Ciò fa diminuire la tensione di base del transistor di potenza, riducendo la corrente del collettore e sopprimendo la generazione di calore, proteggendo così il transistor di potenza dai danni da surriscaldamento.

I motori a induzione monofase e trifase sono ampiamente utilizzati in vari dispositivi elettronici e apparecchiature industriali. Per prevenire danni al motore dovuti a sovraccarico o raffreddamento insufficiente, sono tipicamente necessari dispositivi di protezione da sovracorrente e surriscaldamento. I termistori PTC fungono da sensori di protezione motore, proteggendo efficacemente dalle minacce termiche.

Come mostrato in Figura 3, tre sensori di protezione motore sono montati direttamente sugli avvolgimenti del motore (lato statore). Quando la temperatura del termistore PTC raggiunge il valore impostato, attiva un'unità di intervento (interruttore automatico) per interrompere l'alimentazione, proteggendo il motore dai danni da surriscaldamento. Questo approccio fornisce una protezione dal surriscaldamento del motore altamente affidabile.

La versatilità e l'affidabilità dei termistori PTC li rendono componenti indispensabili nella progettazione elettronica moderna, offrendo una protezione robusta contro i pericoli termici in varie applicazioni.