TDK präsentiert weltweit ersten SMD-Einschaltstrom-Begrenzer

Die TDK Corporation hat mit dem J404 den weltweit ersten* oberflächenmontierbaren Einschaltstrom-Begrenzer (Inrush Current Limiter, ICL) auf PTC-Basis (Positive Temperature Coefficient) entwickelt. Das für eine Gleichspannung von bis zu 500 V und Wechselspannungen von bis zu 350 V ausgelegte Bauelement mit der Bestellnummer B59404J0170A062 begrenzt automatisch und eigensicher zu hohe Ströme in Anwendungen wie DC-Zwischenkreisen (DC Link) sowie Ladevorrichtungen in der Elektromobilität.

Aufgrund der sehr kompakten Abmessungen von 13,5 x 10 x 11 mm³ (L x B x H) können Anwender mit diesem SMD-Design bis zu 70 Prozent Platz und Gewicht auf der Leiterplatte einsparen. Auch lassen sich die Bauelemente schnell in automatisierten Fertigungslinien verarbeiten. Damit ist das neue Bauelement für zahlreiche Industrie- und Automobilanwendungen bestens geeignet.

Die Referenztemperatur, bei der das Bauelement hochohmig wird, liegt bei +170 °C, wobei die Wärmekapazität 1 J/K und die thermische Zeitkonstante 100 s betragen. Bei Raumtemperatur beträgt der elektrische Widerstand 500 Ω, der minimale Wert liegt bei 150 Ω. Einen Fehlerfall (Kurzschluss) kann das J404 bis zu 100-mal abschalten, beim Laden und Entladen von Kondensatoren sind es bis zu 100.000 Zyklen.

Große Kondensatoren in DC-Zwischenkreisen (DC Link), wie sie in Umrichtern in der Elektromobilität oder drehzahlvariablen Antrieben in der Industrie zu finden sind, wirken im Moment des Einschaltens kurzzeitig wie ein Kurzschluss. Diese hohe Energie darf nicht dazu führen, dass andere Komponenten im System beschädigt werden; Gleiches gilt im Fehlerfall. Für einen solchen Schutz sorgt ein PTC-Thermistor (Kaltleiter), indem er sich durch den hohen Strom aufheizt und in kürzester Zeit hochohmig wird und so den Strom auf ein ungefährliches Maß reduziert.

* Stand: August 2023 laut eigenen Studien