PPTC は、ポリマー陽性温度係数の略語です。 PPTCデバイスは、ポリマー陽性温度係数デバイスです。このデバイスは、現在のサージが大きすぎて温度が高すぎると、回路を保護できます。使用する場合は、回路で直列に接続します。通常の状況では、その抵抗は非常に小さく、その損失も非常に小さく、回路の通常の動作には影響しません。しかし、過電流（短絡など）が発生すると、その温度が上昇し、抵抗が急激に増加し、電流が制限され、回路のコンポーネントへの損傷が回避されます。障害が除去されると、PPTCデバイスの温度が自動的に低下し、低抵抗状態に戻ります。したがって、PPTCデバイスは再入力可能なヒューズとも呼ばれます。
以下は、ワイヤレス電子製品、バッテリーパック、充電器、パワーコンバーター、変圧器におけるPPTCデバイスのアプリケーションについて説明しています。
ワイヤレス電子製品の回路を保護します
ワイヤレス電子製品（携帯電話、PDAなど）は、直接電源または充電されているかどうかにかかわらず、グリッド電圧または規制されていないDC電圧を低レベルのDC電圧に変換するためにAC/DC電源コンバーターを必要とします。 AC/DC電力コンバーターアクセサリとさまざまなユニバーサル充電器が市場に参入しているため、不適切なAC/DC電源コンバーターが選択されている場合、その出力電圧、電流、および極性は、電子製品自体の内部回路を超えたり違反したりする可能性があります。仕様があるため、回路に損傷を与えたり、安全性の問題を引き起こす可能性があります。これを考慮して、回路保護はさらに重要です。
一般的に使用される回路保護方法は、使い捨てのヒューズまたは特別なコネクタを使用することです。使い捨てのヒューズは比較的安価ですが、1回しか使用できず、誤動作する傾向があります。特別なコネクタを使用すると、通常、他のアクセサリメーカーが同じ製品をコピーするのに数日しかかかりません。交配エラーは引き続き発生し、たとえばコンポーネントの分解電圧を上げることにより、深刻な損傷を引き起こす可能性があります。出力電流により、デバイスの消費電力が高すぎます。信頼性の高いパフォーマンスを備えたMicro PPTCデバイスの出現は、小型の軽量ワイヤレスポータブル製品を回路保護するための優れたソリューションを提供します。さらに、ワイヤレスデバイスのほとんどの障害は一時的なものであり、回復可能なPPTC保護デバイスを使用すると、費用のかかる製品保証コストも回避できます。 PPTCデバイスを電源インターフェイスで直列に接続するか、電圧制限デバイスを並行して接続します。 ツェナーダイオード, 一時的な電圧抑制ダイオード または電圧過負荷プロテクター。不一致のパワーコンバーターによって引き起こされる問題を回避します。
図1は、典型的なバッテリー充電器回路です。この回路では、電力コンバーターの規制されていないDC出力電圧が電圧安定化回路によって変調され、バッテリーを充電するために適切な電圧に変換されます。 PPTCデバイスと電圧過負荷保護デバイスは、次の障害から保護するために協力します。
（1）過電流：過電流は、パワーFETまたはバッテリーパックを損傷する可能性があります。
（2）逆極性：現時点では、ダイオードがオンになり、PPTCデバイスは電流制限保護のために高インピーダンス状態に入ります。
（3）過電圧：現時点では、電圧過負荷保護デバイスが機能し、PPTCデバイスが電流を制限します。
（4）PPTCデバイスは、バッテリーパックの入力端にインストールして、保護層を追加することもできます。デバイスがヘッドフォンや車のハンズフリー機器などのアクティブアクセサリの電源を供給するために使用される場合、出力端にも保護が必要です。
バッテリーパックを保護します
過充電によるバッテリーの過熱は、バッテリーパック設計者にとって大きな関心事です。リチウムバッテリーパックには、過電圧および過電流検出安全保護回路（統合回路やMOSFETを含む）がありますが、PPTCデバイスを直列に接続する必要があります。なぜなら、過剰な静電放電、過剰な温度、または短絡がある場合、半導体回路は誤動作する可能性があるためです。電圧保護回路が故障し、温度保護がない場合、バッテリーは過充電または過充電時に過度の熱を発生させ、バッテリーを破裂、漏れ、煙、または燃やします。
さらに、携帯製品の労働時間の拡張により、人々はより小さくて軽いリチウムイオンおよびリチウムポリマーのバッテリーを開発するようになりました。これらの新しいバッテリー保護回路の要件に適応するために、PPTC保護デバイスメーカーもデバイスの消費を削減するために継続的な努力をしています。
温度上昇が短絡または過充電によって引き起こされるかどうかにかかわらず、PPTCバッテリー保護デバイスとバッテリーパック内の元のセルをバッテリーパック内の元のセルを接続することにより、デバイスはサーマルヒューズやバイメタル回路ブレーカーを必要とせずに保護的な役割を果たすことができます。このストリップ型のPPTCデバイスは、ピンとしてニッケルを使用し、小さくて薄く、元のバッテリーに直接溶接してスペースを節約し、設置コストを削減できます。
CLA回路を保護します
タバコライターパワーコンバーター（CLA）の作業温度範囲は非常に広く、充電環境は大きく異なります。これは、車が位置する環境が非常に厳しく、電気要件が非常に厳しいためです。 CLAでしばしば発生する断層には3つの主要なタイプがあります。
（1）過剰な電流：充電器または車の回路に損傷を与えます。
（2）充電回路の故障：充電器のヒューズを吹き飛ばすか、車の電気回路に損傷を与えます。
（3）逆極性：携帯電話充電器の回路が損傷します。
CLAの入力端に現在の保護デバイスを設置すると、上記の障害を回避できます。端子機器の負荷電流と、CLA自体の障害に対する電力変換回路の感度は、保護要件を決定する主な要因です。一般的に言えば、CLAの入力側では、過電流保護装置が過渡電圧抑制ダイオードなどの電圧過負荷保護デバイスと一緒に使用されます。
AC/DCパワーコンバーターには、短絡電流の制限と、変圧器巻線の過熱からの必要な温度保護に関連する安全性と信頼性に関する特定の要件があります。巻線の温度が絶縁材料の許容温度範囲を超えると、断熱層が損傷して分解され、変圧器または火災の内部短絡が発生します。過度の巻線温度の考えられる原因には、過度の周囲温度、外部短絡、または入力電源の変動が含まれます。
熱ヒューズは、変圧器巻線の保護に使用されます。これは主要なコンポーネントであり、出力短絡や入力電圧変動など、一時的な障害が発生した場合に適切に作用しません。もう1つは、CPTC（セラミック陽性温度係数）デバイスを選択することです。これは、通常の動作中に電力消費を増加させる大きな温度抵抗の不利な点があります。さらに、保護装置なしではより高いレベルの断熱材を使用できますが、これによりコストが増加します。
保護トランス
変圧器には2つの一般的なタイプの損傷があります：一次過電圧と二次短絡。これらの2つの断層は、変圧器コイルの温度を上昇させます。時間内に処理されない場合、コイルの断熱性が低下し、温度が制御不能になり、変圧器が燃え尽きます。
トランスの主要な側面と直列の熱ヒューズを直列に接続し、二次側と直列の過電流ヒューズを接続することは、最も一般的に使用される保護ソリューションです。この方法は、過剰摂取と過電流から保護できますが、2つのコンポーネントが必要であり、コストが増加します。さらに、ヒューズは使い捨てのコンポーネントであり、障害が発生した後に交換する必要があります。実験により、二次側の短絡があるため、変圧器の二次コイルの温度が200°Cを超えると、定格温度が115°Cで、コア溶融物の中心近くに設置された熱ヒューズがあることが確認されています。この時点で、コイルの断熱が溶けて燃やされ、変圧器が損傷しています。 （写真を参照）。
トランスでPPTC保護デバイスを使用することは、シンプルで費用対効果が高いです。トランスの主要な側に設置された定格電圧240V（AC）を持つ1つのPPTCデバイスのみが、2つの熱フーズを置き換えて、過剰な体制と過電流保護を実現できます。障害が発生すると、コイルの温度が上昇するが電流が大幅に増加しないと、回路保護コンポーネントの過剰温度デバイスが非常に重要になります。低電力変圧器は、このアプリケーションの良い例です。二次側で短絡が発生したとしても、PPTCデバイスの抵抗が増加し、電流が非常に低い範囲に制限され、変圧器を保護し、図に示すように破壊的な断層を回避します。表1は、熱ヒューズとPPTCデバイスによって保護されている120V ACトランスの比較データを示しています。
PPTCデバイスは、幅広い回路を効果的に保護でき、世界中の安全機関によって認識されています。信頼できるパフォーマンスを備えているだけでなく、自己回復のプロパティも備えているため、製品保証、サービス、修理のコストが削減され、製品に対するユーザーの満足度が向上します。
