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PolySwitch® 復帰型 PPTC デバイス

リテルヒューズの PolySwitch® および POLYFUSE® 復帰型デバイスは、車載用、電気通信、および電源アプリケーションにおいて信頼性の高い過電流保護を提供します。ソリッドステート ポリマー正温度係数 (PPTC) デバイスは、エレメントの温度が上昇すると抵抗値が増加します。これによって電流が安全に流れ、ヒューズの溶断を防ぎます。当社では、表面実装型、低抵抗型、ブレード型、ラジアルリード型、ライン電圧定格、バッテリーストラップ復帰型ヒューズを提供しています。リテルヒューズの TD およびチップ PolySwitch デバイスは、車両の窓やシート制御用の小型モーターでの使用に最適です。

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PolySwitch® 復帰型 PPTC デバイス 部品

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PolySwitch® 復帰型 PPTC デバイス アプリケーション

A backup camera image appears on the infotainment console
カメラ

デジタルバックアップカメラ、フロントカメラ、車線逸脱カメラは、EVドライバーを支援し、乗客、歩行者、財産を保護します。このブロック図を参照して、これらのカメラを保護する電子コンポーネントを特定してください。リテルヒューズでは、ESD

three electricity meters with green digital screens
電気メーター

Smart electricity meters give building managers insight into and control over energy use. Littelfuse makes the solid state relays,

The bellows of a ventilator
人工呼吸器

人工呼吸器は故障しません。この信頼性を確保するためにリテルヒューズが提供するコンポーネントをブロック図に示します。当社のソリューションには、バッテリーの過電流保護用復帰型 PPTC デバイス、温度過昇保護マイクロコントローラ用 NTC サーミスタ、USB ポートの ESD

A vehicle's infotainment system touchscreen for calling, navigation, and music
インフォテインメント

リテルヒューズが EV インフォテインメントシステム向けに提供するソリューションは、整流器から ESD

A driver activates the phone control on their steering wheel
eCall

eCallを搭載した商用および乗用EVは、緊急対応要員が衝突すると自動的に警告を発します。ブロック図は、これらの安全システムに対してリテルヒューズが提供する電子機器ソリューションを示しています。そして何よりも重要なことは、TVS ダイオード、ポリマー ESD サプレッサ、シリコン ESD

A mirrored dome houses a digital camera inside a bus
セキュリティカメラ

Wireless security cameras need temperature sensors and ESD protection that wired security cameras do not. Block diagrams illustrate how Littelfuse

PolySwitch® 復帰型 PPTC デバイス 関連資料

PolySwitch® 復帰型 PPTC デバイス 注目の製品

PolySwitch® 復帰型 PPTC デバイス 情報センター

リテルヒューズの PolySwitch および POLYFUSE デバイスは、復帰型過電流保護の代替手段となるポリマー正温度係数 (PPTC) デバイスで、これによって保証、サービス、修理のコストを削減できます。復帰型 PPTC は頻繁に過電流状態が発生したり、恒常的なアップタイムを必要としたりする環境に最適で、民生用電子機器、電力線、電気通信、I/O ポート、プロセス制御、医療機器保護アプリケーションなどで一般的に使用されます。

PPTCは、電流の増加により温度が上昇すると抵抗が増加します。定常的で安全な電流を維持しながら、危険な電流を制限します。また、異常が解消され、温度が安全なレベルに戻ると自動的に正常な状態に復帰します。

表面実装復帰型PPTCデバイス(LoRho、0603L、0805L、1206L、1210L、1812L、2016L、2920L、250S、femtoSMD、picoSMD、nanoSMD、microSMD、miniSMD、decaSMD、SMDC、AHS、SMD、nanoAMSD、microASMD、miniASMD、ASMD)は、スペースが限られ、復帰型保護が求められるアプリケーションに過電流保護を提供します。パッケージサイズは 0402 から 3425 まで、保持電流の範囲は 50 mA から 7 A まで提供しています。

ラジアルリード型復帰型 PPTC (USBR、16R、30R、60R、72R、250R、600R、RGEF、RUEF、RXEF、RHEF、RKEF、AGRF、AHRF、AHEF) は、スペースに余裕があり、復帰型保護があった方がよいアプリケーションに過電流保護を提供するように設計されています。

バッテリーストラップ復帰型 PPTC (VLR、VLP、VTP、MXP、MGP、SRP、LR4、RSD) は、復帰型保護が望ましい再充電可能なバッテリーセルに対し、過充電や短絡事象について、非サイクル時における信頼性の高い保護を提供します。

Lo Rho 復帰型 PPTC は、他のリテルヒューズ PPTC 製品と同じ性能を維持しながら極めて低い通常動作抵抗を提供するもので、表面実装 Low Rho SMD シリーズと 表面実装 Lo Rho シリーズがあります。

電気通信用復帰型 PPTC は、一般的に電気通信およびネットワークアプリケーションに見られる、短時間で発生する高圧故障電流(パワークロスまたはパワーインダクションサージ)に対する保護を目的として設計されています。250R、250S、TRF250、TSL250、TS250、TCF250、TSV250 シリーズを使用すると、電気通信ネットワーク機器を ITU K.20 および K.21 で規定されている保護要件に適合させる際に役立ちます。600R、TRF600、TR600、TS600、TSM600 シリーズは、GR-1089-CORE および UL60950/EN60950/IEC60950 の要件を満たす必要があるアプリケーションで使用するように設計されています。

リテルヒューズの PolySwitch デバイス製造工場では、ISO/TS 16949:2009 および ISO 9001:2008 の認証を受けています。

従来のヒューズと PPTC の違い

ヒューズと PPTC はどちらも過電流保護デバイスですが、それぞれに独自の動作特性と利点があります。これら 2 つの技術の違いを理解することで、アプリケーションの種類に応じて適切な製品を簡単に選択することができます。

明らかに大きな違いは、PPTC が自動的にリセット可能であるのに対し、従来のヒューズはトリップ後に交換が必要であるということです。ヒューズは、ほとんどの過電流事象の後に電流を完全に停止します(重要なアプリケーションではこの方がよい場合があります)が、PPTC は極端な場合を除いて、機器の作動を継続させます。

PPTC は自動的にリセットされるため、過電流事象の頻繁な発生が予想され、保証やサービスの費用の節約、恒常的なシステムアップタイム、ユーザーへの透明性の維持が重要な場合、多くの回路設計者が PPTC を選択します。また、アクセスが困難な回路や、ヒューズの交換が難しい遠隔地でもよく使用されます。

PPTC とヒューズを区別する動作特性は他にもいくつかあるため、エンドアプリケーションに使用する前に試験を実施し、機器の性能を確認する必要があります。

過電流回路保護は、従来型のヒューズか PPTC (正温度係数)デバイスのどちらかを使うことで実現できます。PPTC は一般的に、電気通信、コンピュータ、民生用電子機器、バッテリー、医療電子機器製品アプリケーションなど、過電流事象が頻繁に発生し、自動的なリセットが必要な機器に幅広く使用されています。

リテルヒューズでは、次のような一般的な形状や特性を備えたさまざまなサイズと機能の PPTC を提供しています。

表面実装デバイス

  • 省スペース化を実現するフルラインナップ
  • 低い保持電流
  • 非常に速いトリップ時間
  • 低抵抗型

ラジアルリード型シリーズ

  • 最大 600 V DC までの保護デバイス
  • 非常に高い保持電流
  • トリップ対保持電流の低い比率
  • 低抵抗型

バッテリーストラップデバイス

  • スリムなロープロファイル設計
  • 溶接バンドニッケル端子
  • バッテリー寿命を延ばす低抵抗型

お客様のアプリケーション要件が弊社の取扱製品では対応できない場合、状況に応じてカスタマイズされたソリューションを提供することが可能です。詳細に関してはリテルヒューズまでお問い合わせください。

リテルヒューズの PPTC の特徴

ポリマー正温度係数(PPTC)および従来のヒューズデバイスのいずれも、回路内の過剰な電流によって発生する熱に反応します。ヒューズは溶断して電流の流れを遮断しますが、PPTC は、温度が上昇すると低抵抗から高抵抗に変化することで電流を制限します。どちらの場合も、この状態はトリップと呼ばれます。右のグラフは、温度に対する PPTC の一般的な反応を示しています。

littelfuse ptc temp response

リテルヒューズのポリマー PPTC は、主に黒鉛を混合した高密度ポリエチレンで作られています。過電流が発生すると、ポリマー PPTC が加熱されて膨張し、その結果粒子の伝導性が阻害されて電流が流れなくなります。

一般的な手順としては、過電流発生後には電流が流れなくなり、デバイスの温度が下がることになります。

リーク電流

PPTC が「トリップ状態」にあるとき、電流の流れが低いリークレベルに制限され、回路が保護されます。リーク電流は、低電圧で 100 mA 未満から数百ミリアンペアの範囲です。一方、ヒューズがトリップすると完全に電流が遮断され、過負荷電流の対象となった場合、この溶断回路にはリーク電流は発生しません。

遮断定格

PPTC は、定格電圧における最大短絡電流(遮断容量または Imax とも呼ばれます)について定格されています。この故障電流レベルは、デバイスが安全に機能できる最大電流であり、PPTC は実際には電流を遮断しないということに留意してください(上記の「リーク電流」参照)。リテルヒューズの標準的な PPTC 短絡定格は 40A です。また、バッテリーストラップ PPTC の場合、この値は 100 A に達することがあります。ヒューズは過負荷に対応して実際に電流の流れを遮断し、遮断定格は数十アンペア (A) から 10 kA までの範囲があります。

定格動作電圧

リテルヒューズの汎用 PPTC の電圧定格は 60V 以下ですが、ヒューズの場合は最大 600 V に達します。

定格時保持電流

PPTC の定格保持(動作)電流は最大 14A ですが、ヒューズの最大値は 30A を超える場合があります。

抵抗

製品仕様によれば、類似の定格の PPTC はヒューズの約 2 倍(場合によってはそれ以上)の抵抗を示します。

規格認証

リテルヒューズの PPTC は、サーミスタ向けの米国保険業者安全試験所 UL スタンダード 1434 のコンポーネントプログラムの下で認定を受けています。このデバイスは、CSA のコンポーネント承認プログラムに基づく認証も取得しています。

時間対電流特性

PPTC の時間対電流曲線とヒューズの時間対電流曲線を比較すると、PPTC の反応速度はリテルヒューズの SLO-BLO® ヒューズの遅延と同様であることがわかります。

温度再定格

PPTCの有効上限温度は通常 85°C ですが、ヒューズの最高動作温度は 125°C です。

通常の再定格には周辺温度の影響が付加されています。室温以外の環境で使用する場合、PPTC の保持定格とトリップ定格を評価し直す必要があります。たとえば、周辺温度が上昇した場合、保持電流ならびにトリップ電流が低下します。周辺温度が低下すると、トリップ電流と保持電流が上昇します。

下表の温度再定格曲線は PPTC とヒューズを比較したもので、特定の温度では PPTC はより多くの再定格が必要であることが分かります。



PPTC とヒューズの温度再定格曲線比較
表の見方 littelfuse temp rerating curves ptc vs fuses
曲線 A
薄膜ヒューズおよび 313 シリーズ (.010 から .150)
曲線 B
FLAT-PAK'、Nano2'、PICO'、ブレード端子、
特殊用途、その他のリード付きおよびカートリッジヒューズ
(313.010 から .150を除く)
曲線 C
復帰型 PPTC

PPTC は通常、繊細なコンポーネントが過電流状態によるダメージの危険性に常にさらされているアプリケーションの回路保護として使用されます。PPTC は故障電流にさらされた後、自動的にリセットされるため、ユーザーや技術者によるアクセスが難しい回路や、恒常的なアップタイムが必要とされる回路に最適です。

代表的なアプリケーションには、パソコンのポート保護(USB、ファイヤーワイヤー、キーボード/マウス、シリアルポート)、周辺機器(ハードドライブ、ビデオカード、ハブ)、携帯電話、バッテリーパック、工業用制御、照明バラスト、モーター制御などがあります。

下表は、さまざまなエンドアプリケーションに使用可能なリテルヒューズの PPTC デバイスを絞り込む際に役立つクイックガイドです。

アプリケーションに関する詳細なサポートについては、弊社のアプリケーション別製品検索サイトをご覧ください。



表面実装型
LoRho 0603L 0805L 1206L 1210L 1812L 2016L 2920L 250S
電気通信
UI60950、TIA-968-A、GR-1089 要件 X
ITU-T 推奨 X
CPE(顧客構内設備) X
アナログラインカード X
T1/E1/J1 および HDSL X
ISDN X
ADSL X
ケーブル電話 X
PBX/KTS およびボタン電話システム X
コンピュータ
CPU X
USB X X X X X X
IEEE1284 並列データバス X X X
IEEE 802.3 X X
IEEE 1394 X X
I/O ポート X X X X
PC カード X X X X X X X
SCSI X X X X
ビデオポート X X X X
ビデオポート X X X X X X
コンピュータエレクトロニクス
セットトップボックス X X X X
ラウド
スピーカー
スマートカード
リーダー
X
携帯電話 X X X X X
リニア AC / DC アダプタ X X X X X X X
ポータブル電子機器入力ポート X X X X X X X
電磁負荷、モーター X X
ソレノイド保護 X X
医療用電子機器関連
電圧/電流入力端子 X X
ラジアルリード型 バッテリーストラップ
USBR 16R 30R 60R 72R 250R 600R LR LT SL ST VL VT
バッテリー
リチウム
電池
X X X X X X
バッテリーパック X X X X X X
コンピュータ
UI60950、TIA-968-A、GR-1089 要件 X X
ITU-T 推奨 X X
CPE(顧客構内設備) X X
アナログラインカード X X
T1/E1/J1 および HDSL X X
ISDN X X
ADSL X X
ケーブル電話 X X
PBX/KTS およびボタン電話システム X X
CPU X X
USB X X
IEEE1284 並列データバス X X
IEEE 802.3 X X
IEEE 1394 X
I/O ポート X X
PC カード X X
SCSI X X
ビデオポート X X
LCD モニター X X
コンピュータエレクトロニクス
ラウドスピーカー X
リニア AC / DC アダプタ X X X
電磁負荷、モーター X X X
ソレノイド保護 X X X
 

注:このアプリケーション概要はあくまで参考資料です。特定のアプリケーションに関する適性の判断はお客様の責任でお願いいたします。

代表的な PPTC 回路保護設計

以下の図は、総合的な保護ソリューションを提供するよう、リテルヒューズの PPTC と他のリテルヒューズの回路保護デバイスを組み合わせた代表的な使用例です。詳細については、リテルヒューズのアプリケーションエキスパートに設計のご相談をいただくか、 製品検索 または PolySwitch® 復帰型 PPTC デバイスの ページをご覧ください。エンドアプリケーションに使用する前に、必ず仕様を確認し、デバイスの性能をテストしてください。

Power Over Ethernet

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リチウムイオン電池

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USB 1.1

littelfuse-ptc-usb-1-1


USB 2,0

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IEEE 1394 - ファイヤーワイヤー

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TIP / 環状回路 - 金属

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回路動作に関するパラメータを定義する

  • 通常の動作電流(アンペア)
  • 通常の動作電圧(ボルト)
  • 最大遮断電流
  • 周囲温度
  • 典型的な過負荷電流
  • 特定の過負荷で必要な溶断時間
  • 予測される過渡パルス
  • 規格認証
  • 取付けタイプ / フォームファクター
  • 標準抵抗(回路内)

以前の回路保護コンポーネントを選択する。

以下の PPTC 選定表およびデータシートの仕様を参照してください。

故障の際の溶断時間を決定する。

各 PPTC シリーズの時間対電流 (T-C) 曲線を参照し、選択した部品がお客様のアプリケーションの制約の中で作動するかどうかを確認してください。

デバイスの溶断が速すぎる場合、アプリケーションの作動に悪影響が及ぶ場合があります。一方、デバイスの溶断が遅すぎる場合、過電圧により下流のコンポーネントが損傷を受ける場合があります。

選択されたデバイスの溶断時間を見極めるには、適切な T-C 曲線の X 軸上の過負荷電流を見つけ、そこから上にあがって曲線と交差する点を確認してください。その点における Y 軸の測定時間を読み取ってください。この数値がデバイスの平均的な作動時間になります。

対象となる過負荷電流が曲線の右側にあてはまる場合、デバイスが溶断します。過負荷電流が曲線の左側にあてはまる場合、デバイスは作動しません。

動作周囲に関するパラメータを確認する。

アプリケーションの電圧がデバイスの定格電圧以下であること、また、動作温度の限界がデバイス指定の範囲内であることを確認してください。

デバイスの寸法を確認する。

デバイスの最大寸法とアプリケーションで使用可能なスペースを比較してください。各製品の寸法は次のページの各データシートに記載されています。

選択した製品を実際のアプリケーションでテストする。


PPTC 選定表

タイプ 表面実装
シリーズ 0603L 0805L 1206L 1210l 1812L 2016L 2920L 250S
チップ
サイズ
0603 (1608) 0805 (2012) 1206 (3216) 1210 (3225) 1812 (4532) 2016 (5041) 2920 (7351)
保持電流 (IHOLD) 0.10 - 0.35 A 0.10 - 1.00 A 0.125 - 1.50 A 0.05 - 1.50 A 0.10 - 2.60 A 0.30 - 2.00 A 0.30 - 3.00 A 0.13 A
最大電圧 (VMAX) 6 - 15V 6 - 15V 6 - 30V 6 - 30V 6 - 60V 6 - 60V 6 - 60V 60V
最大故障電流 (I MAX) 40A 40/100 A 100A 10/100 A 10/20/100 A 20/40 A 10/40 A 3A
動作温度範囲 -40°C ~ 85°C
規格
認証
cuRus tuv cuRus
RoHS
適合
rohs
あり
鉛フリー
PBfree
あり


タイプ ラジアルリード型
シリーズ USBR 16R 30R 60R 72R 250R 600R
保持電流 (IHOLD) 0.75 - 2.50 A 2.50 - 14.00 A 0.90 - 9.00 A 0.10 - 3.75 A 0.20 - 3.75 A 0.08 - 0.18 A 0.15 - 0.16 A
最大電圧 (VMAX) 6/16V 16 V 30 V 60 V 72 V 60/250V 60/600V
最大故障電流 (I MAX) 40A 100A 40A 40A 40A 3/10 A 3A
動作温度範囲 -40°C ~ 85°C
規格
認証
cuRus tuv
RoHS
適合
rohs
あり
鉛フリー
PBfree
あり


タイプ バッテリーストラップ
シリーズ LR LT ST VL VT
保持電流 (IHOLD) 1.90 - 7.30 A 0.70 - 3.40 A 1.20 - 1.75 A 1.70 - 2.30 A 1.70 - 2.40 A
最大電圧 (VMAX) 15/20V 15/24V 15 V 12 V 16 V
最大故障電流 (I MAX) 100A
動作温度範囲 -40°C ~ 85°C
規格
認証
cuRus tuv
RoHS
適合
rohs
あり
鉛フリー
PBfree
あり