PTC là gì? PTC là viết tắt của cụm từ trong tiếng Anh “Positive Temperature Coefficient”. PTC Thermistor là nhiệt điện trở có hệ số nhiệt độ dương, có nghĩa là khi nhiệt độ tăng lên thì điện trở sẽ tăng lên. 

Nhiệt điện trở PTC có đặc tính là điện trở của chúng tăng lên đáng kể khi vượt quá một nhiệt độ nhất định. Đặc tính này làm cho chúng thích hợp để sử dụng làm thiết bị bảo vệ nhiệt độ phát hiện nhiệt độ cao xác định để bảo vệ mạch khỏi quá nhiệt.

Ưu điểm: của cảm biến nhiệt độ giới hạn PTC

Nhiệt điện trở PTC là điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ dựa trên gốm bán dẫn đặc biệt có hệ số nhiệt độ dương cao (PTC). Chúng thể hiện các giá trị điện trở tương đối thấp ở nhiệt độ phòng, nhưng điện trở của chúng tăng lên đáng kể khi chúng được làm nóng bởi nguồn nhiệt bên ngoài lên trên một nhiệt độ nhất định (nhiệt độ Curie).

Với đặc tính độc đáo này, các cảm biến nhiệt PTC được sử dụng để bảo vệ các thành phần và thiết bị khỏi quá nhiệt. mọi yêu cầu phát hiện nhiệt độ quá mức. Cảm biến bảo vệ động cơ là cảm biến nhiệt độ giới hạn PTC có hình dạng được thiết kế đặc biệt, cho phép chúng được lắp ráp trực tiếp trong các cuộn dây Stato của động cơ điện.

Sau đây là các ứng dụng cho cảm biến nhiệt độ giới hạn PTC và cảm biến bảo vệ động cơ:

Trong các bài viết và sơ đồ sau Cảm biến nhiệt độ giới hạn PTC và cảm biến bảo vệ động cơ được gọi tắt là cảm biến nhiệt PTC. Ngoài ra, sơ đồ mạch cũng được đơn giản hóa.

Ứng dụng: Bảo vệ quá nhiệt cho mạch bóng bán dẫn

Cảm biến nhiệt độ giới hạn PTC có thể được sử dụng như một cách đơn giản và thuận tiện để bảo vệ mạch bóng bán dẫn khỏi sự gia tăng nhiệt độ môi trường xung quanh hoặc từ nhiệt do chính bóng bán dẫn tạo ra.

Với các mạch khuếch đại bóng bán dẫn như trong sơ đồ sau, nhiệt độ cao hơn nhiệt độ định mức có thể làm suy giảm các đặc tính của bóng bán dẫn.
Một điện trở nhiệt PTC được sử dụng trong các mạch như vậy phát hiện sự gia tăng nhiệt độ xung quanh và đi vào trạng thái ohmic cao. Kết quả là, điện áp cực phát của bóng bán dẫn giảm xuống và bóng bán dẫn cắt dòng tải. Khi nhiệt độ môi trường trở lại mức bình thường, nhiệt điện trở PTC trở về trạng thái điện trở thấp ban đầu.

Hình 1: Bảo vệ quá nhiệt cho mạch bóng bán dẫn

Ứng dụng: Bảo vệ quá nhiệt cho các thiết bị bán dẫn công suất

Sơ đồ dưới đây là một ví dụ về mạch bảo vệ quá nhiệt, trong đó một điện trở nhiệt PTC được liên kết nhiệt với một bộ tản nhiệt. Khi vượt quá một nhiệt độ nhất định, điện trở của nhiệt điện trở PTC tăng lên đáng kể và điện áp cơ bản của bóng bán dẫn công suất giảm xuống. 

Kết quả là, dòng điện góp giảm và quá trình sinh nhiệt bị triệt tiêu, do đó bảo vệ bóng bán dẫn công suất khỏi quá nhiệt.

Hình 2: Bảo vệ quá nhiệt cho các thiết bị bán dẫn công suất

Ứng dụng: Bảo vệ quá nhiệt cho động cơ không đồng bộ một pha / ba pha

Động cơ không đồng bộ một pha và ba pha, được sử dụng trong nhiều thiết bị điện tử bao gồm thiết bị công nghiệp, tích hợp các thiết bị bảo vệ chống quá dòng và quá nhiệt. 

Đặc biệt, nhiệt điện trở PTC được sử dụng làm cảm biến bảo vệ động cơ để bảo vệ động cơ khỏi quá nhiệt. Có thể thực hiện bảo vệ có độ tin cậy cao bằng cách liên kết nhiệt ba cảm biến bảo vệ động cơ vào cuộn dây Stato của động cơ được thể hiện trong sơ đồ bên dưới.

 Khi nhiệt điện trở PTC nóng lên đến một nhiệt độ nhất định, một bộ ngắt mạch (bộ ngắt mạch tự động) được kích hoạt để ngắt nguồn điện.

Hình 3: Bảo vệ quá nhiệt cho động cơ cảm ứng ba pha