Dongguan Tianrui Electronics Co., Ltd.
Dongguan Tianrui Electronics Co., Ltd. logo
การออกแบบวงจรป้องกันกระแสเกินแบบง่ายด้วยเทอร์มิสเตอร์ PTC

การออกแบบวงจรป้องกันกระแสเกินแบบง่ายด้วยเทอร์มิสเตอร์ PTC

ผลิตภัณฑ์
Sep 22, 2025โพสต์โดย Dongguan Tianrui Electronics Co., Ltd.

หนึ่งในการประยุกต์ใช้เทอร์มิสเตอร์ PTC ที่มีประโยชน์และใช้งานได้จริงมากที่สุดคือการสร้างวงจรป้องกันกระแสเกินแบบรีเซ็ตได้ ไม่ว่าคุณจะเป็นมือสมัครเล่นที่กำลังปกป้องโครงการใหม่ หรือเป็นวิศวกรที่ต้องการเพิ่มความปลอดภัยให้กับงานออกแบบ การใช้ PTC เป็น "โพลีฟิวส์" นั้นง่ายและมีประสิทธิภาพสูง คู่มือนี้จะแนะนำคุณเกี่ยวกับการออกแบบและการใช้งานวงจรง่ายๆ เพื่อปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของคุณ

เป้าหมาย: ป้องกันโหลดจากกระแสเกิน

เป้าหมายของเราคือการปกป้องโหลดที่มีค่า (เช่น มอเตอร์ เซ็นเซอร์ หรือบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์) จากความเสียหายหากกระแสไฟฟ้ามากเกินไปพยายามไหลผ่าน ไม่ว่าจะจากความผิดพลาดหรือไฟฟ้าลัดวงจร

ทำไมต้องใช้ PTC? เทอร์มิสเตอร์ PTC แตกต่างจากฟิวส์แบบใช้ครั้งเดียว ฟิวส์จะรีเซ็ตอัตโนมัติหลังจากแก้ไขข้อบกพร่องและเย็นตัวลง ช่วยให้คุณไม่ต้องเปลี่ยนบ่อยๆ

ขั้นตอนที่ 1: การเลือกเทอร์มิสเตอร์ PTC ที่เหมาะสม

การเลือกส่วนประกอบที่ถูกต้องคืองานออกแบบ 90% คุณจำเป็นต้องดูเอกสารข้อมูลของผู้ผลิต (จากผู้จำหน่าย เช่น TDK, Murata หรือ Bourns) และค้นหาพารามิเตอร์สำคัญเหล่านี้:

  1. กระแสไฟค้าง (I <sub> hold </sub> ): กระแสไฟ สูงสุด ที่วงจรจะทำงานตาม ปกติ PTC ต้องยอมให้กระแสไฟนี้ไหลได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่สะดุด เลือก PTC ที่มีค่ากระแสไฟค้างสูงกว่ากระแสไฟทำงานปกติของวงจรเล็กน้อย

    • ตัวอย่าง: หากโหลดของคุณดึง 500mA ตามปกติ ให้เลือก PTC ที่มีค่า I <sub> hold </sub> ที่ 550mA หรือ 600mA

  2. กระแสทริป (I <sub> ทริป </strong> ): กระแสไฟฟ้า ต่ำสุด ที่ PTC จะทริปเข้าสู่สถานะความต้านทานสูง โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิเฉพาะ และมักกำหนดไว้ที่ 20°C หรือ 25°C

    • หมายเหตุ: กระแสทริปจะสูงกว่ากระแสค้างเสมอ (มักจะเป็น 2 เท่า)

  3. แรงดันไฟฟ้าสูงสุด (V <sub> สูงสุด </sub> ): แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ PTC สามารถทนได้ในขณะที่เกิดการสะดุดโดยไม่เกิดอาร์กหรือพังทลาย ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้านี้สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟของคุณ

  4. กระแสไฟฟ้าสูงสุด (I <sub> สูงสุด </sub> ): กระแสไฟฟ้าขัดข้องสูงสุดที่ PTC สามารถทนได้โดยไม่ถูกทำลาย

  5. ความต้านทาน (R <sub> ต่ำสุด </sub> /R <sub> สูงสุด </sub> ): ความต้านทานเริ่มต้นที่อุณหภูมิ 20°C ความต้านทานที่ต่ำลงหมายถึงการสูญเสียพลังงานและแรงดันไฟฟ้าตกน้อยลงระหว่างการทำงานปกติ

ขั้นตอนที่ 2: การออกแบบวงจร

วงจรนี้เรียบง่ายอย่างน่าทึ่ง เทอร์มิสเตอร์ PTC ถูกต่อ อนุกรม กับโหลดบน รางไฟฟ้าบวก

วิธีการทำงาน:

  • การทำงานปกติ: กระแสไหลจาก V <sub> CC </sub> ผ่าน PTC (ความต้านทานต่ำ) ไปยังโหลด และกลับไปยัง GND แรงดันตกคร่อม PTC ต่ำมาก (V <sub> drop </sub> = I * R <sub> PTC </sub> )

  • สภาวะผิดปกติ (กระแสเกิน/ลัดวงจร): กระแสไฟฟ้าไหลมากเกินไป ทำให้ PTC ร้อนขึ้น ถึงจุดคูรีอย่างรวดเร็วและ "สะดุด" เพิ่มความต้านทานขึ้น 1,000 เท่าหรือมากกว่า ความต้านทานที่สูงเช่นนี้จะจำกัดกระแสในวงจรให้อยู่ในระดับต่ำที่ปลอดภัย (I <sub> การรั่วไหล </sub> ) เพื่อปกป้องโหลด

  • รีเซ็ต: เมื่อแก้ไขข้อบกพร่องแล้ว (เช่น แก้ไขการลัดวงจร) และปิด-เปิดวงจรไฟฟ้า PTC จะเย็นลง ความต้านทานจะลดลงเหลือค่าต่ำ และวงจรจะกลับมาทำงานตามปกติโดยอัตโนมัติ

ขั้นตอนที่ 3: การพิจารณาเชิงปฏิบัติและเค้าโครง

  • การจัดวาง: วาง PTC ให้ใกล้กับขั้วต่อไฟฟ้าเข้ามากที่สุด เพื่อป้องกันอุปกรณ์ปลายทาง

  • สภาพแวดล้อม: โปรดจำไว้ว่าอุณหภูมิแวดล้อมมีผลต่อระยะเวลาการทำงาน สภาพแวดล้อมที่ร้อนอาจทำให้ PTC ทำงานที่กระแสไฟต่ำลง

  • การสูญเสียพลังงาน: ในสถานะสะดุด PTC จะมีแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมอย่างมีนัยสำคัญ (ใกล้เคียงกับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ) ซึ่งหมายความว่าจะระบายความร้อน (P = V * I) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการออกแบบของคุณมีพื้นที่เพียงพอรอบ PTC เพื่อให้เกิดความร้อนและการระบายความร้อนตามมา

  • ไม่เหมาะสำหรับความแม่นยำ: นี่คือระบบป้องกันที่ทนทานต่อความผิดพลาด ไม่ใช่วงจรจำกัดกระแสที่แม่นยำ โหลดจะไม่มีไฟฟ้าจนกว่า PTC จะรีเซ็ต

ตัวอย่างสถานการณ์

มาปกป้อง มอเตอร์พัดลม DC 12V ที่ปกติกินไฟ 0.5A กันเถอะ

  1. การเลือก: เราเลือก Bourns MF-R600 PTC

    • กระแสไฟค้าง (I <sub> ค้าง </sub> ): 600mA (เหมาะสำหรับโหลด 500mA ของเรา)

    • กระแสไฟเดินทาง (I <sub> trip </sub> ): 1.2A

    • แรงดันไฟฟ้าสูงสุด: 30V (สูงกว่าแหล่งจ่ายไฟ 12V ของเรา)

    • กระแสไฟสูงสุด: 40A

    • ความต้านทานเริ่มต้น: ~0.1Ω

  2. วงจร: เราต่อ PTC แบบอนุกรมบนสาย 12V ไปที่มอเตอร์

  3. การดำเนินการ:

    • ปกติ: แรงดันตก = 0.5A * 0.1Ω = 0.05V ถือว่าเล็กน้อย!

    • ข้อผิดพลาด: หากมอเตอร์หยุดทำงานและดึงกระแส 2A PTC จะร้อนขึ้นและทำงานภายในไม่กี่วินาที ทำให้กระแสตัดเหลือประมาณ 10mA

    • รีเซ็ต: เมื่อสิ่งกีดขวางถูกเคลียร์และปิด-เปิดไฟฟ้า พัดลมจะทำงานอีกครั้ง

บทสรุป

การติดตั้งเทอร์มิสเตอร์ PTC เพื่อป้องกันกระแสเกินเป็นกลยุทธ์ที่ง่าย คุ้มค่า และเชื่อถือได้สูง การเลือกอุปกรณ์อย่างรอบคอบโดยพิจารณาจากกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าปกติของวงจร จะช่วยให้คุณเพิ่มชั้นความปลอดภัยที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ ช่วยป้องกันความเสียหายที่มีค่าใช้จ่ายสูงและการหยุดทำงานที่น่าหงุดหงิด นี่เป็นหนึ่งในวิธีที่ง่ายที่สุดในการทำให้การออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ของคุณแข็งแกร่งและเป็นมืออาชีพมากขึ้น

บล็อกเด่น

เครื่องทำความร้อน PTC: หัวใจสำคัญของระบบทำความร้อนเสริมของเครื่องปรับอากาศของคุณ

เครื่องทำความร้อน PTC: หัวใจสำคัญของระบบทำความร้อนเสริมของเครื่องปรับอากาศของคุณ

เมื่ออากาศหนาวเย็นมาเยือน เครื่องปรับอากาศคู่ใจของคุณมักจะทำหน้าที่เป็นปั๊มความร้อนเพื่อให้คุณอบอุ่น แต่จะเกิดอะไรขึ้นเมื่ออากาศภายนอกหนาวจัด? นี่คือจุดที่ความร้อนเสริมเข้ามามีบทบาท และเทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลังความร้อนเสริมนี้ได้รับการยกระดับครั้งใหญ่ พบกับเครื่องทำความร้อน PTC โซลูชันที่ชาญฉลาด ปลอดภัย และมีประสิทธิภาพมากขึ้น เพื่อความสะดวกสบายของคุณ

อ่านเพิ่มเติม
ฮีโร่ที่ไม่มีใครรู้จัก: โมดูลทำความร้อนเสริมไฟฟ้าแบบมีโครงในเครื่องปรับอากาศแบบ All-in-One

ฮีโร่ที่ไม่มีใครรู้จัก: โมดูลทำความร้อนเสริมไฟฟ้าแบบมีโครงในเครื่องปรับอากาศแบบ All-in-One

เมื่ออุณหภูมิลดลงฮวบฮาบและเครื่องปรับอากาศแบบออลอินวันของคุณทำงานไม่ทัน ส่วนประกอบอันทรงพลังจะเริ่มทำงานเพื่อส่งพลังความร้อนอันทรงพลัง นั่นคือโมดูลทำความร้อนเสริมแบบไฟฟ้า โมดูลนี้มักเรียกกันว่า &quot;แถบทำความร้อน&quot; หรือ &quot;แพ็คความร้อน&quot; ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญสู่การทำความร้อนที่เชื่อถือได้ในวันที่อากาศหนาวที่สุด

อ่านเพิ่มเติม
เหตุใดจึงควรเลือกเครื่องทำความร้อนเซรามิก PTC? ข้อดีหลักพร้อมตัวอย่างจากการใช้งานจริง

เหตุใดจึงควรเลือกเครื่องทำความร้อนเซรามิก PTC? ข้อดีหลักพร้อมตัวอย่างจากการใช้งานจริง

ในโลกขององค์ประกอบความร้อน ฮีตเตอร์เซรามิก PTC (ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวก) โดดเด่นด้วยการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ระหว่างความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือ แตกต่างจากขดลวดแบบเดิมที่อาจเรืองแสงสีแดง เซรามิก PTC มอบวิธีการสร้างความร้อนที่ชาญฉลาดกว่า มาสำรวจข้อดีหลักๆ ของฮีตเตอร์เหล่านี้และดูว่าฮีตเตอร์เหล่านี้ถูกนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์ทั่วไปอย่างไร

อ่านเพิ่มเติม
ทำความเข้าใจประเภทของเครื่องทำความร้อน PTC: คู่มือการจำแนกประเภทและการใช้งาน

ทำความเข้าใจประเภทของเครื่องทำความร้อน PTC: คู่มือการจำแนกประเภทและการใช้งาน

เครื่องทำความร้อนแบบ PTC (ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวก) ไม่ใช่โซลูชันแบบเดียวที่ใช้ได้กับทุกอุปกรณ์ ประสิทธิภาพและความเหมาะสมในการใช้งานขึ้นอยู่กับโครงสร้างและการออกแบบเป็นหลัก การทำความเข้าใจประเภทต่างๆ ของเครื่องทำความร้อนแบบ PTC ถือเป็นขั้นตอนแรกในการเลือกส่วนประกอบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโครงการของคุณ คู่มือนี้จะอธิบายการจำแนกประเภทที่พบบ่อยที่สุด

อ่านเพิ่มเติม
คู่มือการใช้งานเครื่องทำความร้อน PTC: เคล็ดลับสำคัญเพื่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพ

คู่มือการใช้งานเครื่องทำความร้อน PTC: เคล็ดลับสำคัญเพื่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพ

เครื่องทำความร้อนแบบ PTC (Positive Temperature Coefficient) มีชื่อเสียงในด้านอุณหภูมิที่ควบคุมได้เองและคุณสมบัติด้านความปลอดภัยในตัว ต่างจากอุปกรณ์ทำความร้อนแบบเดิม ความต้านทานของ PTC จะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป อย่างไรก็ตาม การใช้งานอย่างถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งยวด เพื่อให้มั่นใจถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานและการทำงานที่ปลอดภัย ต่อไปนี้คือประเด็นสำคัญที่ควรคำนึงถึง

อ่านเพิ่มเติม
เหนือกว่าความอบอุ่น: เครื่องทำความร้อน PTC ช่วยลดความชื้นอย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างไร

เหนือกว่าความอบอุ่น: เครื่องทำความร้อน PTC ช่วยลดความชื้นอย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างไร

เมื่อเราคิดถึงความสบายในสภาพอากาศหนาวเย็นและชื้น เรามักจะนึกถึงอุณหภูมิเพียงอย่างเดียว แต่ความสบายที่แท้จริงนั้นประกอบด้วยสองส่วน คือ ความอบอุ่นและความแห้ง ความชื้นที่สูงอาจทำให้ห้องรู้สึกเย็นและอับชื้น แม้ว่าจะตั้งเทอร์โมสตัทไว้ในอุณหภูมิที่เหมาะสมก็ตาม นี่คือจุดที่เทคโนโลยีอันโดดเด่นที่เรียกว่าเครื่องทำความร้อน PTC โดดเด่น มอบโซลูชันอันทรงพลังสำหรับทั้งการทำความร้อนและการลดความชื้น

อ่านเพิ่มเติม
ฟิล์มทำความร้อน PI ที่ยืดหยุ่นและทนทานพร้อมการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ

ฟิล์มทำความร้อน PI ที่ยืดหยุ่นและทนทานพร้อมการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ

ในการใช้งานขั้นสูงในปัจจุบัน ตั้งแต่อุปกรณ์การแพทย์แบบสวมใส่ไปจนถึงระบบการบินและอวกาศที่ซับซ้อน ความต้องการความร้อนไม่ได้จำกัดอยู่แค่เพียงความอบอุ่นเพียงอย่างเดียว แต่ยังต้องการโซลูชันที่ชาญฉลาดและปรับเปลี่ยนได้เทียบเท่ากับเทคโนโลยีที่รองรับ ฟิล์มทำความร้อนโพลีอิไมด์ (PI) ที่มีความยืดหยุ่นและทนทานสามารถรับมือกับความท้าทายนี้ ด้วยความแม่นยำที่เหนือชั้นในการจัดการความร้อนภายในบรรจุภัณฑ์ที่แข็งแกร่งและอเนกประสงค์อย่างน่าทึ่ง

อ่านเพิ่มเติม
เครื่องทำความร้อนโพลีอิไมด์แบบกำหนดเอง: ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในสภาวะที่รุนแรง

เครื่องทำความร้อนโพลีอิไมด์แบบกำหนดเอง: ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในสภาวะที่รุนแรง

เมื่อการใช้งานของคุณต้องเผชิญกับอุณหภูมิที่รุนแรง สารเคมีกัดกร่อน หรือการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง โซลูชันการทำความร้อนแบบสำเร็จรูปจะไม่สามารถทนทานได้ เครื่องทำความร้อนแบบมาตรฐานอาจเกิดการขัดข้อง ส่งผลให้ต้องหยุดทำงาน ค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมสูง และความล้มเหลวของระบบที่สำคัญ นี่คือที่มาของเครื่องทำความร้อนโพลีอิไมด์ (PI) ที่ออกแบบเฉพาะทาง ซึ่งสร้างขึ้นโดยเฉพาะเพื่อมอบความน่าเชื่อถือที่ไม่เคยเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายที่สุดในโลก

อ่านเพิ่มเติม