Чем PolySwitch лучше керамического позистора?

Преимущество первое  - нечувствительность к броскам напряжения

    Посмотрим, как изменяется нормированный импеданс различных защитных элементов при воздействии высоковольтных импульсов (рис. 1). Керамика с различным начальным сопротивлением ведет себя одинаково, а именно теряет, как правило, несколько десятков процентов от своего начального сопротивления. Например, 50-омный керамический позистор под воздействием импульса амплитудой 1,5 кВ (стандарт ITU) становится 15-омным.

Рис. 1. Изменение сопротивления в зависимости от напряжения для керамики и полимера с ПТК при стандартном броске ITU 10/700

    Разработчики при выборе компонентов для защиты от перенапряжения должны учитывать падение импеданса. Непостоянство активного сопротивления керамического позистора особенно существенно для разработки цифровых схем с заданным бюджетом сопротивления. Очевидно, что для полимерных обратимых предохранителей сопротивление по постоянному току ниже, чем у керамических, обеспечивающих равноценную защиту от бросков напряжения.

Преимущество второе - когда плюс не становится минусом

    Называть керамические обратимые предохранители позисторами, то есть элементами с ПТК, можно только с большой натяжкой.

    Обратимся к графикам нормированного сопротивления защитного элемента в диапазоне температур (рис. 2). Зеленая и синяя кривые характеризуют поведение керамических позисторов. В двух областях (при 40…70 °С и 200…220 °С) позистор ведет себя как резистор с отрицательным температурным коэффициентом. Притом если в первой области мы наблюдаем локальный минимум, то во второй зоне возврат к ПТК уже не наблюдается. Красная кривая показывает неуклонный и достаточно крутой рост сопротивления при нагреве. Такова характеристика PolySwitch, показывающая, что полимерный предохранитель всегда сохраняет ПТК.

Рис. 2. Зависимость от температуры

Преимущество третье - отсутствие частотной зависимости

    Одного взгляда на частотную характеристику керамических позисторов (рис. 3) достаточно, чтобы убедиться в том, что керамика вносит значительную емкость. Поэтому она вызывает деградацию высокочастотных (ВЧ) сигналов и резонансы, причем резонансные частоты зависят от разводки плат. Как следствие, применение керамики в ВЧ-схемах (начиная от сотен килогерц), в частности для ISDN и xHDSL, практически невозможно.

Рис. 3. Сравнение частотных зависимостей импеданса полимера и керамики с ПТК

    Полимерные материалы имеют чисто резистивный отклик в диапазоне по крайней мере до 100 МГц включительно, вследствие чего не вносят емкостной нагрузки, не резонируют с паразитными индуктивностями печатных плат и не инициируют деградации ВЧ-сигналов. Следовательно, принимая во внимание неизбежный рост скоростей передачи информации, который затрагивает и телефонию, важно не ошибиться с элементом защиты.

    Насколько существенны эти преимущества полимерных (или недостатки керамических) предохранителей, инженер-разработчик может решить самостоятельно. Однако, принимая во внимание сопоставимость уровней цен тех и других элементов (а в случае с предохранителями для поверхностного монтажа PolySwitch побеждает с явным преимуществом), вывод сделать несложно.

    В статье использованы материалы компании Tyco Electronics Raychem.

Константин Курышев – директор компании «Конкур-Электрик», дистрибьютор американских комплектующих компании Tyco Electronics Raychem.