Protection des circuits CTP

Les produits CTP de SCHURTER sont réalisés à partir d'une matière en plastique conductrice formée de fines couches avec des électrodes reliées de chaque côté. Le plastique conducteur est fabriqué à partir d'un polymère cristallin non conducteur et d'un noir de carbone très conducteur. Les électrodes assurent une répartition uniforme de la puissance à travers le dispositif et fournissent une surface adaptée pour les conducteurs à fixer ou pour un montage personnalisé. Le phénomène qui permet l'utilisation de matériaux en plastique conducteurs pour les dispositifs de protection réarmables contre la surintensité repose sur le fait qu'ils présentent un effet CTP (coefficient de température positif) non linéaire très important lorsqu'ils sont chauffés. Le coefficient CTP est une caractéristique que présentent de nombreux matériaux et qui se traduit par une augmentation de la résistance avec la température. Ce qui rend unique le matériau plastique conducteur CTP de SCHURTER, c'est l'amplitude de l'augmentation de la résistance. À une température de transition spécifique, l'augmentation de la résistance est telle qu'elle est généralement exprimée sur une échelle logarithmique.

Le matériau de remplissage du noir de carbone conducteur dans le dispositif de fusible CTP est dispersé dans un polymère présentant une structure cristalline. La structure cristalline agglomère de manière dense les particules de carbone dans sa limite cristalline, de sorte qu'elles sont suffisamment proches les unes des autres pour permettre au courant de circuler à travers l'isolant polymère via ces « chaînes » de carbone. Lorsque le matériau plastique conducteur est à température ambiante normale, de nombreuses chaînes de carbone forment des chemins conducteurs à travers le matériau.

En cas de panne, un courant excessif circule à travers le dispositif à fusible CTP. La chaleur I²R entraîne l'augmentation de la température du matériau plastique conducteur. À mesure que cet auto-échauffement se poursuit, la température du matériau continue à augmenter jusqu'à ce qu'elle dépasse sa température de transformation de phase.À cette température de transformation de phase, la matrice de polymère cristallin à la structure dense se transforme en structure amorphe. Ce changement de phase s'accompagne d'une légère expansion. Au fur et à mesure que les particules conductrices s'éloignent les unes des autres, la plupart d'entre elles ne conduisent plus le courant et la résistance du dispositif augmente considérablement.

Le matériau reste « chaud » et se maintient dans cet état de résistance élevée aussi longtemps qu'une alimentation est appliquée. Le dispositif reste verrouillé, offrant une protection continue jusqu'à ce que la panne soit résolue et que l'alimentation soit coupée. L'inversion de la transformation de phase permet aux chaînes de carbone de se reconstituer à mesure que le polymère se recristallise. La résistance revient rapidement à sa valeur initiale.