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Thermistoren

Schützen sogar vor Kurzschlüssen

20. Januar 2014, 13:10 Uhr | Dr. Stefan Benkhof

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Verlustarm bei höheren Leistungen

Bei der Entwicklung von Stromversorgungen indes spielt die Vermeidung von Verlustleistungen eine immer größere Rolle. Bei Nennleistungen von über 500 W werden die Nachteile der passiven Einschaltstrombegrenzung deutlich: Bleibt der ICL in Reihe zur Last geschaltet, dann steigen die von diesem Bauelement verursachten Verlustleistungen übermäßig an. Je höher die Nennleistung des Gerätes, desto größer ist dieser parasitäre Verlust. Bei einem NTC-ICL, der eine Verlustleistung von 1 Prozent der Gesamtleistung des Gerätes verursacht, und einer Stromversorgung mit einem Wirkungsgrad von 92 Prozent sind somit etwa 12,5 Prozent der Gesamtverluste auf den NTC-ICL zurückzuführen.

Aktive Einschaltstrombegrenzung

Bei höheren Leistungen wird der ICL nach Abklingen der Einschaltstromspitze üblicherweise mit einem Relais oder TRIAC überbrückt. Abhängig von der Anwendung kommt in dieser aktiven ICL-Schaltung ein Leistungswiderstand, ein NTC- oder ein PTC-Thermistor (Kaltleiter) zur Strombegrenzung zum Einsatz (Bild 3). Zum Beispiel werden PTC-Thermistoren üblicherweise in On-Board-Ladegeräten (OBC) von Plug-in-Hybrid- oder Elektrofahrzeugen eingesetzt, bei denen die Leistung in der Regel einige kW beträgt. Obwohl die Vorteile der aktiven Einschaltstrombegrenzung hauptsächlich bei Nennleistungen von mehr als 500 W zum Tragen kommen, kann dieses Konzept auch bei Anwendungen mit niedrigeren Leistungen einen höheren Gesamtwirkungsgrad erzielen.