Bauteile: selbstrückstellende Sicherung (PTC Sicherung)

Eine „selbstrückenstellende Sicherung“ (auch unter der Bezeichnung PPTC bzw. PTC Sicherung bekannt) ist ein Kaltleiter auf Polymerbasis. Dieses elektrische Bauelement hat einen nichtlinearen Widerstandsverlauf. Dieser nichtlineare Widerstandsverlauf unterscheidet den PPTC /PTC mit einem NTC.

Die „selbstrückstellende Sicherung“ wird unter den Bezeichnungen PPTC, PTC, PolySwitch und Multifuse geführt.

Aufbau einer PPTC- / PTC Sicherung

Eine PPTC- /PTC Sicherung besteht aus einem Festkörpermaterial welches mit elementarem Kohlenstoff gefüllt ist (ein leitfähiges Polymer).  Dieses Material gibt dem Bauelement die zusätzliche Bezeichnung Polymehr PTC.

Funktion einer selbstrückstellende Sicherung

Der Strom welcher durch eine PTC Sicherung fließt erwärmt das Bauelement (siehe Stromwärmegesetz). Durch die auftretende Wärme verändert sich der Widerstand des Bauelements bis hin zu einem „kompletten Abschalten“. Das Bauelement Schaltet jedoch nicht sondern wird durch die auftretende Wärme zu einem hochohmigen Widerstand und verbraucht somit die fast komplett anliegende Spannung im Stromkreis.

Besonderheiten

Da das elektrische Bauelement für seine Funktion als Sicherung erwärmt werden muss gibt es hier einige Besonderheiten welche beachtet werden müssen bevor dieses in eine Schaltung integriert wird.

Als erstes sei genannt das die Umgebungstemperatur einen großen Einfluss auf die Funktion hat. Denn in extremer Kälte bzw. Hitze ist der innere Widerstand schon sehr gering oder hoch. Die Angabe des „normalisierten“ Wertes  bezieht sich auf eine Umgebungstemperatur von 23°C. Wenn nun die Temperatur deutlich darunter liegt benötigt die PTC Sicherung mehr Zeit um sich zu erwärmen und so die Funktion als Sicherung aufzunehmen. Diese zusätzliche Zeit kann je nach Schaltung, einen kritischen Zustand erreichen. Durch diese Besonderheit wird die „selbstrückstellende Sicherung“ auch als sehr träge bezeichnet.

Hierzu nun folgendes Beispiel, die PTC Sicherung „Bourns PCB Sicherung rückstellend, mit Anschlussdraht, radial 1.1A“ hat bei dem Auslösestrom von 2.2A eine Auslösezeit von 6,6 Sekunden. Wobei eine Feinsicherung (250V, 1A) eine Auslösezeit von weniger als 0,150 Sekunden hat.

Kosten

Im Vergleich mit den herkömmlichen Sicherungen sind die PPTC- / PTC Sicherungen sehr teuer.

Ich persönlich beziehe diese elektrischen Bauelemente über banggood.com bzw. ebay.de. Bei diesen günstigen Preisen muss man jedoch auch die Qualität betrachten und sollte solche „günstigen Chinakracher“ nicht in wichtige Schaltungen integrieren.

„Alternativen“

In einigen Schaltungen werden einfache niederohmige Kohleschichtwiderstände als günstige alternativen eingesetzt. Diese einfachen Widerstände werden durch den ggf. zu hohen, auftretenden Strom „einfach zerstört“ und müssen danach ersetzt werden.

Ansonsten gibt es natürlich die einfachen Feinsicherungen. Für diese kleinen Sicherungen mit Glas bzw. Keramikkörper gibt es auch Adapter für die Printmontage.

Quellenangabe

Für dieses Tutorial habe ich den nachfolgend genannten Wikipediaartikel verwendet.

Seite „Selbstrückstellende Sicherung“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 8. Juli 2018, 10:30 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Selbstr%C3%BCckstellende_Sicherung&oldid=178967303 (Abgerufen: 18. November 2019, 07:46 UTC)