با پیشرفت روزافزون دستگاه‌های الکترونیکی، مهندسان با چالش حیاتی جلوگیری از گرم شدن بیش از حد برای اطمینان از عملکرد پایدار و قابل اعتماد مدار مواجه هستند. ترمیستورهای PTC (ضریب دمای مثبت)، با ویژگی‌های دمایی منحصربه‌فرد خود، راه‌حلی اقتصادی و کارآمد برای این مشکل ارائه می‌دهند.

ترمیستورهای PTC اجزای سرامیکی نیمه‌رسانای ویژه‌ای هستند که مقادیر مقاومت آن‌ها همبستگی مثبتی با تغییرات دما نشان می‌دهد. در دمای اتاق، ترمیستورهای PTC معمولاً مقادیر مقاومت پایینی دارند، اما وقتی دما از دمای کوری آن‌ها فراتر رود، مقاومت به طور چشمگیری افزایش می‌یابد. این ویژگی منحصربه‌فرد، ترمیستورهای PTC را برای کاربردهای محافظت در برابر گرمای بیش از حد ایده‌آل می‌کند.

انواع مختلفی از سنسورهای محدودکننده دمای PTC موجود است، از جمله انواع تراشه‌های SMD، انواع دیسک سربی و انواع پیچ‌دار که تقریباً تمام الزامات تشخیص دمای بیش از حد را برآورده می‌کنند. علاوه بر این، سنسورهای محافظت از موتور که به‌طور ویژه طراحی شده‌اند، می‌توانند مستقیماً در داخل سیم‌پیچ‌های موتور (سمت استاتور) نصب شوند تا نظارت دقیقی بر گرم شدن بیش از حد موتور انجام شود.

• محافظت در برابر گرم شدن بیش از حد برای مدارهای ترانزیستور
• محافظت در برابر گرم شدن بیش از حد برای دستگاه‌های نیمه‌رسانای قدرت
• محافظت در برابر گرم شدن بیش از حد برای موتورهای القایی تک فاز/سه فاز

سنسورهای محدودکننده دمای PTC راه‌حلی ساده اما مؤثر برای محافظت در برابر گرم شدن بیش از حد در مدارهای ترانزیستور ارائه می‌دهند. چه به دلیل افزایش دمای محیط یا گرمای تولید شده در خود ترانزیستور، ترمیستورهای PTC به سرعت پاسخ می‌دهند تا از آسیب به اجزای مدار ناشی از گرمای بیش از حد جلوگیری کنند.

در مدارهای تقویت‌کننده ترانزیستور، دمای بیش از حد ممکن است باعث تخریب ویژگی‌های ترانزیستور شود و بر عملکرد عادی مدار تأثیر بگذارد. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، هنگامی که یک ترمیستور PTC به صورت سری در یک مدار ترانزیستور متصل می‌شود، مقاومت آن با افزایش دمای محیط به سرعت افزایش می‌یابد. این باعث می‌شود ولتاژ بیس-امیتر ترانزیستور کاهش یابد و در نتیجه جریان بار ترانزیستور قطع شود. هنگامی که دمای محیط به حالت عادی بازمی‌گردد، مقاومت ترمیستور PTC به سطح پایین‌تر خود بازمی‌گردد و مدار عملکرد عادی خود را از سر می‌گیرد.

دستگاه‌های نیمه‌رسانای قدرت در حین کار گرمای قابل توجهی تولید می‌کنند. بدون اتلاف حرارت مناسب، این دستگاه‌ها به راحتی می‌توانند بیش از حد گرم شوند و از کار بیفتند. سنسورهای محدودکننده دمای PTC به طور موثر از دستگاه‌های نیمه‌رسانای قدرت در برابر تهدیدات حرارتی محافظت می‌کنند.

همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، هنگامی که یک ترمیستور PTC مستقیماً روی یک هیت‌سینک نصب می‌شود و دمای هیت‌سینک از مقدار تنظیم شده فراتر می‌رود، مقاومت ترمیستور به شدت افزایش می‌یابد. این باعث می‌شود ولتاژ بیس ترانزیستور قدرت کاهش یابد و جریان کلکتور کاهش یابد و تولید گرما سرکوب شود و در نتیجه از ترانزیستور قدرت در برابر آسیب ناشی از گرم شدن بیش از حد محافظت شود.

موتورهای القایی تک فاز و سه فاز به طور گسترده در دستگاه‌های الکترونیکی مختلف و تجهیزات صنعتی استفاده می‌شوند. برای جلوگیری از آسیب موتور ناشی از اضافه بار یا خنک‌سازی ناکافی، معمولاً به دستگاه‌های محافظت در برابر جریان بیش از حد و گرم شدن بیش از حد نیاز است. ترمیستورهای PTC به عنوان سنسورهای محافظت از موتور عمل می‌کنند و به طور موثر از تهدیدات حرارتی محافظت می‌کنند.

همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، سه سنسور محافظت از موتور مستقیماً روی سیم‌پیچ‌های موتور (سمت استاتور) نصب شده‌اند. هنگامی که دمای ترمیستور PTC به مقدار تنظیم شده می‌رسد، یک واحد قطع (کلید مدار) را فعال می‌کند تا برق را قطع کند و از موتور در برابر آسیب ناشی از گرم شدن بیش از حد محافظت کند. این رویکرد محافظت بسیار قابل اعتمادی در برابر گرم شدن بیش از حد موتور ارائه می‌دهد.

تطبیق‌پذیری و قابلیت اطمینان ترمیستورهای PTC آن‌ها را به اجزای ضروری در طراحی‌های الکترونیکی مدرن تبدیل می‌کند و محافظت قوی در برابر خطرات حرارتی در کاربردهای مختلف ارائه می‌دهد.