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Schrader

19.06.2012,
17:09
 

PTCs parallel schaltern - Problemfrei? (Elektronik)

Servus,

ich hab drei PTCs parallel geschalten weil ich eine Last mit 0,9A absichern wollte aber nur 0,3A PTCs hatte. Ist das so Problemfrei?
Bei welcher AmpereZahl schalten die dinger eigendlich aus? Die Stromquelle sind ein paar Akkus mit max. Entladestrom von 3A.

Grüeßt Euch!
Schrader

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
19.06.2012,
17:48
(editiert von schaerer
am 19.06.2012 um 18:05)


@ Schrader

PTCs parallel schaltern - Problemfrei?

» ich hab drei PTCs parallel geschalten weil ich eine Last mit 0,9A
» absichern wollte aber nur 0,3A PTCs hatte. Ist das so Problemfrei?

Ganz grundsätzlich:

Widerstände und Halbleiterübergänge mit negativem Temperatur-Koeffizienten (TK) darf man nicht parallelschalten. Das wären z.b. die NTCs. Einfache Erklärung: Der Stromfluss verteilt sich nicht auf alle parallelen Teile genau gleich. Das Teil das nur schon ein bisschen mehr Waerme produziert (wegen geringfügig mehr Verlustleistung), erzeugt einen unerwünschten positiven Rückkopplungseffekt (Teufelskreis), weil dieses Teil übernimmt wegen zurückgehendem Eigenwiderstand als wie mehr Strom und Leistung der anderen Teile und am Schluss dieses (partiellen) Teufelskreises geht dieses überbelastete Teil kaputt.

Der weitere Verlauf ist davon abhängig wie denn dieses Teil kaputt geht. Öffnet es seinen Stromkreis, geht's nicht lange und der Rest der parallel geschalteten Teile gehen den genau selben Weg ein weiteres Mal, bis sich alle Teile in die ewigen Jagdgründe der Elektronen verabschiedet haben.

Ein PTC verhält sich genau umgekehrt. Er wird bei Erwärmung als wie hochohmiger. Und das heisst, wenn anfänglich einer der parallel geschalteten PTCs etwas niederohmiger ist als die andern, erwärmt sich dieser mehr als die andern. Dadurch wird er hochohmiger und so gibt er einen Teil seines Stromes (Leistung) an die andern Teile ab. Das führt dazu, dass bei diesem Verteilungsprozess immer alle parallel geschalteten PTCs mit der selben Teil-Verlustleistung hochfahren und im Kurzschlussfall alle den selben u.U. sehr niedrigen Strom und die selbe Verlustleistung aufweisen. Wichtig dabei ist nur, dass die PTCs einzeln den Spannungsabfall vertragen, also PTCs mit der richtigen Maximalspannung eingesetzt werden.

Der Limit bei diesem Vorgang ist die Endtemperatur, die in der Regel bei etwas über 100 Grad Celsius liegt (siehe Datenblatt). Man kann sich dabei den Spass leisten, diese parallel geschalteten PTCs mit einem Heissluftföhn noch ein wenig mehr aufzuheizen und man wird messen können, wie der Strom durch diese PTCs zusätzlich markant abnimmt.

Ich schrieb im Anfang "Widerstände oder Halbleiterübergänge". Während bei Widerständen (das trifft auf PTC und NTC zu) man es mit Ohmwerten zu tun hat, sind es bei Halbleiterübergängen Spannungen die temperaturabhängig sind. Aber in beiden Fällen kommt es bezüglich der Parallelschaltung auf das selbe heraus.

Ich hoffe, es gelang mir mich einigermassen verständlich auszudrücken, weil die Beschreibung solcher Rückkopplungsvorgänge nämlich gar nicht so leicht sind, - für mich wenigstens. ;-)

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Technikfan(R)

19.06.2012,
17:50

@ Schrader

PTCs parallel schaltern - Problemfrei?

» Servus,
»
» ich hab drei PTCs parallel geschalten weil ich eine Last mit 0,9A
» absichern wollte aber nur 0,3A PTCs hatte. Ist das so Problemfrei?

Eher nicht - PTC heißt ja positiver Temperatur
KC)oeffizient und ist ein Widerstand der durch eine Temperaturänderung seinen Widerstand ändert.

In diesem Fall wird bei höherer Temperatur der Widerstand auch höher. Deine PTCs werden vom Strom durchflossen und Erwärmen sich. Dadurch steigt auch der Widerstand und der Strom wird verkleinert.
3 Stück parallel mussen daher 1000% gleich sein (gleiche Charge)und thermisch 100% gekoppelt sein. Legst du die übereinander zu einem Sandwich wird der mittlere zu warm sein.


» Bei welcher AmpereZahl schalten die dinger eigendlich aus?

siehe oben - natürlich nie sondern der PTC wird immer hochohmiger

Die Stromquelle
» sind ein paar Akkus mit max. Entladestrom von 3A.
»
» Grüeßt Euch!
» Schrader

otti(R)

E-Mail

D,
19.06.2012,
20:14

@ Technikfan

PTCs parallel schaltern - Problemfrei?

» » Servus,
» »
» » ich hab drei PTCs parallel geschaltet, weil ich eine Last mit 0,9A
» » absichern wollte aber nur 0,3A PTCs hatte. Ist das so problemfrei?
»
» Eher nicht - PTC heißt ja positiver Temperatur
» Koeffizient und ist ein Widerstand, der durch eine Temperaturänderung
» seinen Widerstand vergrößert.

Als Strombegrenzung ist das doch gewollt.

» Deine PTCs werden vom Strom durchflossen und Erwärmen sich. Dadurch steigt
» auch der Widerstand und der Strom wird verkleinert.
» 3 Stück parallel mussen daher 1000% gleich sein (gleiche Charge)und
» thermisch 100% gekoppelt sein.

Eben nicht, siehe Post von Schaerer.
Es ist ja (zumindest für mich) noch nicht eineindeutig klar, ob der TE die PTCs nur in eine Leitung schalten will oder ein anderes Bauteil (z. B. die Temperatur des Akkus) überwachen will.

» Legst du die übereinander zu einem Sandwich
» wird der mittlere zu warm sein.

Wodurch der Strom in diesem kühlend abnimmt.
Wenn sie rein in die Leitung geschaltet werden, dann kann man sie ja mit genügend Abstand zueinander verbauen um die Regeleigenschaften des Kompexes zu verbessern.

»
»
» » Bei welcher AmpereZahl (Stromstärke!) schalten die Dinger eigendlich aus?
»
» siehe oben - natürlich nie sondern der PTC wird immer hochohmiger

Na ja, irgenwann schaltet er schon ab oder durch.;-)

»
» Die Stromquelle
» » sind ein paar Akkus mit max. Entladestrom von 3A.
» »
» » Grüßt Euch!
» » Schrader

Es wird aber vermutlich so sein, dass die Regeleigenschaften der Parallelschaltung anders ist als die eines einzelnen PTCs.

--
Gruß
otti
_____________________________________
E-Laie aber vielleicht noch lernfähig

x y

19.06.2012,
20:33

@ Schrader

PTCs parallel schaltern - Problemfrei?

» ich hab drei PTCs parallel geschalten weil ich eine Last mit 0,9A
» absichern wollte aber nur 0,3A PTCs hatte. Ist das so Problemfrei?

Nein, das klappt nicht.


» Bei welcher AmpereZahl schalten die dinger eigendlich aus?

Schau ins Datenblatt, und beachte, dass das stark von der Umgebungstemperatur abhängt.

Schrader

21.06.2012,
15:48

@ schaerer

PTCs parallel schaltern - Problemfrei?

Servus,

aus Wikipedia: "Daher können Kaltleiter nicht ohne weiteres in Reihe geschaltet werden, eine Parallelschaltung ist jedoch unkritisch." http://de.wikipedia.org/wiki/Kaltleiter

Ich habe versucht nur PTCs mit dem selben Innenwiderstand parallel zu schalten. Der Wert liegt zwischen 3,2 und 3,5 Ohm. Benutze das zur absicherung eines kleinen Elektromotors.

Wann schalten die Dinger eigendlich aus? Bei 0,2A?

Grüßt Euch!
Schrader

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
21.06.2012,
16:24

@ Schrader

PTCs parallel schaltern - Problemfrei?

» aus Wikipedia: "Daher können Kaltleiter nicht ohne weiteres in Reihe
» geschaltet werden, eine Parallelschaltung ist jedoch unkritisch."
» http://de.wikipedia.org/wiki/Kaltleiter

Kannst Du mir bitte die Textstelle zeigen, wo ich das mit der Serieschaltung behauptet habe. Besten dank zum Voraus.

» Ich habe versucht nur PTCs mit dem selben Innenwiderstand parallel zu
» schalten. Der Wert liegt zwischen 3,2 und 3,5 Ohm. Benutze das zur
» absicherung eines kleinen Elektromotors.
»
» Wann schalten die Dinger eigendlich aus? Bei 0,2A?

Weiss ich auch nicht. Man müsste das mit Hilfe des Datenblattes analysieren.

Ein Ausschalten im Sinne des Schaltens gibt es eh nicht. Es ist einfach so, dass bei der Erwärmung die die R-Kurve extrem nichtlinear steil wird. Es bleibt immer ein Reststrom, der die Temperatur aufrechterhält.

--
Gruss
Thomas

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