Proteção de packs de baterias com polyswitch - ptc

 

PROTEÇÃO DE PACKS DE BATERIAS COM POLUSWITCH - PTC

 

O polyswitch se assemelha a um fusível reutilizável. Em condições normais a resistência do polyswitch é baixa. Quando a corrente que circula pela bateria é excessiva, o polyswitch cria uma resistência alta, inibindo o fluxo de corrente.

É também conhecido como PTC (Positive Temperature Coefficient), ou seja, sua resistência aumenta com o aumento da temperatura provocado pela corrente excessiva na bateria.

Quando a condição se normaliza, a resistência do PTC reverte para baixo, permitindo retomar a operação normal. Não requer rearme manual e, portanto, é muito conveniente para o usuário que pode nem estar ciente de sua operação. O fusível é acionado quando uma temperatura específica é atingida.

 

O aumento da temperatura pode ser causado pelo auto aquecimento resistivo do termistor devido à corrente que passa por ele ou por condução ou convecção do ambiente. Assim, pode ser usado para proteger contra sobre corrente e superaquecimento. O PTC dispara a uma corrente mais baixa se a temperatura ambiente for mais alta. Os detalhes ambientais e elétricos da aplicação devem ser totalmente compreendidos ao projetar uma proteção de fusível reinicializável. Esses dispositivos são facilmente integrados ao design da bateria, soldando os terminais da célula ou colocando-os na placa de circuito.

 

 
Figura 1 – PTC

 

 
Figura 2 – Ligação do PTC em série com as células

 

Na figura 3 mostramos a influência da temperatura na corrente de abertura do PTC. Quanto mais alta é a temperatura, menor é a corrente de abertura do PTC.

Quanto menor a temperatura, maior é a corrente de abertura PTC.

Na figura 4 observamos as curvas do tempo de abertura do PTC em função da corrente. As curvas A,B,C, etc, são as curvas para diferentes modelos de PTC. Por exemplo para o PTC modelo A, se a corrente for de 20 A o tempo de abertura é 0,01s. Se a corrente for menor, por exemplo 10A, o tempo de abertura será maior, ou será 0,06s.

Deve-se notar que na corrente nominal, o PTC não abre nunca.

 

 

 
Figura 3 – Influência da temperatura ambiente no PTC

 

Por exemplo um PTC de 2A (figura 4 – curva G) num pack de baterias que consome 2A não irá abrir nunca. Porém este mesmo PTC, caso ocorra um curto circuito e a corrente suba para 30A, irá se abrir em pouco mais de 0,03s.

 

 
Figura 4 – Curvas de corrente do PTC