Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 12V PTC Heizelement an 24V betreiben


von Freitag (Gast)


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Hallo,
ich habe ein PTC Heizelement 12V/200W.
Ist es aufgrund der PTC Widerstandskurve möglich das Modul an 24V zu 
betreiben, ohne daß das Heizelement zerstört wird?
Leider gibt es kein Datenblatt dazu.

Gibts bei Euch Erfahrung dazu?

Danke
Freitag

von Harald W. (wilhelms)


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Freitag schrieb:

> ich habe ein PTC Heizelement 12V/200W.
> Ist es aufgrund der PTC Widerstandskurve möglich das Modul an 24V zu
> betreiben, ohne daß das Heizelement zerstört wird?

Ich würde es mit passender PWM betreiben.

von Mirko W. (Gast)


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Mit Datenblatt wärs leichter

von Werner H. (werner45)


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Was passiert, wenn das PTC die Nenntemperatur erreicht hat: es wird 
ziemlich hochohmig, und das mit großer Steilheit. Da machen die 24 V nur 
wenig bei der Temperatur aus, es bleibt hochohmig.
Mit 24 V wird auch noch keine Sperrschicht durchbrochen.

von Freitag (Gast)


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Klar kann ich das mit PWM steuern aber das ist nicht die Frage, Danke.
Leide gibt es kein Datenblatt dazu.

Das mit der Sperrschicht ist gut, Danke für die Info.
Die Frage ist: Ist es hochohmig genug buzw. kann es hochohmig genug 
werden damit ein Gleichgewicht entsteht?

von Jobst Q. (joquis)


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Werner H. schrieb:
> Was passiert, wenn das PTC die Nenntemperatur erreicht hat: es wird
> ziemlich hochohmig, und das mit großer Steilheit. Da machen die 24 V nur
> wenig bei der Temperatur aus, es bleibt hochohmig.
> Mit 24 V wird auch noch keine Sperrschicht durchbrochen.

Eine Glühlampe ist auch PTC, der Widerstand steigt mit der Temperatur. 
Trotzdem käme ich nie auf die Idee ein 12V-Lämpchen direkt mit 24V zu 
betreiben.

von Manfred (Gast)


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Freitag schrieb:
> Die Frage ist: Ist es hochohmig genug buzw. kann es hochohmig genug
> werden damit ein Gleichgewicht entsteht?

Datenblatt finden oder Risiko spielen. Erstmal ergeben 24 Volt die 
vierfache Leistung, traust Du dem Aufbau 800 Watt zu?

von Werner H. (werner45)


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Quatsch!
Schaut Euch mal die Kennlinie eines PTC an! Das ist KEINE Glühbirne.
Wikipedia: Kaltleiter

von Sebastian S. (amateur)


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Falls die überhöhte Spannung kein grundsätzliches Problem darstellt, 
sollte die "Arbeitstemperatur" nur etwas höher liegen als bei 12V. Das 
hängt aber von der tatsächlichen Kennlinie des Materials ab.

von Jobst Q. (joquis)


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Werner H. schrieb:
> Schaut Euch mal die Kennlinie eines PTC an! Das ist KEINE Glühbirne.
> Wikipedia: Kaltleiter

Es gibt ganz verschiedene PTCs bzw Kaltleiter, Glühbirnen gehören auch 
dazu:
https://de.wikipedia.org/wiki/Kaltleiter#/media/Datei:Glueh_r.jpg

von Manfred (Gast)


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Werner H. schrieb:
> Quatsch!
> Schaut Euch mal die Kennlinie eines PTC an! Das ist KEINE Glühbirne.

Du kennst die Kennlinie des Heizelementes und weißt, dass es den Anlauf 
mit doppeltem Strom toleriert? Du weisst, dass es steil genug ist, bei 
doppelter Spannung noch die Solltemperatur halten zu können?

Hier geht es um ein Heizelement, nicht eine Polyfuse oder den 
Entmagnetisierungsptc von Bildröhren, die beide eine sehr steile 
Kennlinie haben.

von Werner H. (werner45)


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Meine Güte!
Das Heizelement IST ein Bariumtitanat-PTC, genau wie der 
Entmagnetisierungs-PTC und wie eine Polyfuse, der Kennlinienverlauf ist 
gleich! Die Endtemperatur ist T-E, dort bleibt die Temperatur stehen 
(selbstregelnd!). Es gibt nur wenige grobe Klassen mit unterschiedlicher 
Endtemperatur (Keramikmischung etwas anders), aber die haben denselben 
Verlauf (nur waagererecht verschoben).
Für die, die keine Kennlinien lesen können: Kaltwiderstand etwa 100 Ohm, 
viel Strom; Heißwiderstand etwa 10 kOhm, kleiner Strom. Wie ist da wohl 
die Heizleistung bei doppelter Spannung?

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Freitag schrieb:
> Ist es aufgrund der PTC Widerstandskurve möglich das Modul an 24V zu
> betreiben, ohne daß das Heizelement zerstört wird?

Zerstört würde es durch übermäßige Temperatur und die entsteht auf Grund 
der Heizleistung. Nimm dir ein einstellbares Netzgerät und dann miss die 
Kennlinie Stück für Stück. Behalte dabei die Temperatur im Auge. Dann 
wirst du feststellen, dass ab einer gewissen Temperatur die Heizleistung 
wahrscheinlich fast nicht weiter zunimmt. Übliche Grenzwerte für den 
Halbleiter sind 125°C, manche auch deutlich höher.

von Manfred (Gast)


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Werner H. schrieb:
> Für die, die keine Kennlinien lesen können: Kaltwiderstand etwa 100 Ohm,
> viel Strom;

100 Ohm = 120 mA = 1,44 Watt, ach ja:

Freitag schrieb:
> ich habe ein PTC Heizelement 12V/200W.

von Werner H. (werner45)


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Ja und? Ändert das den Kurvenverlauf vom BaTiO3-PTC?
Ist halt anders skaliert. PTC gibt es von klein bis groß (kg-Bereich) 
für kleine bis große Heizleistungen.

von Jobst Q. (joquis)


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Werner H. schrieb:
> Meine Güte!
> Das Heizelement IST ein Bariumtitanat-PTC, genau wie der
> Entmagnetisierungs-PTC und wie eine Polyfuse, der Kennlinienverlauf ist
> gleich!

Gut, dass du das Heizelement besser kennst als der Besitzer und 
Fragesteller. Aus der Bezeichnung PTC ist nicht erkennbar, dass es sich 
um Bariumtitanat handelt. Und die Kennwerte 12V /200 W sind ein 
Arbeitspunkt und keine Kennlinie.

> Die Endtemperatur ist T-E, dort bleibt die Temperatur stehen
> (selbstregelnd!).

Bei einem solchen Verhalten wäre die Temperatur der wichtigste 
anzugebende Wert, während Spannung und Leistung ja variabel wären.

> Es gibt nur wenige grobe Klassen mit unterschiedlicher
> Endtemperatur (Keramikmischung etwas anders), aber die haben denselben
> Verlauf (nur waagererecht verschoben).
> Für die, die keine Kennlinien lesen können: Kaltwiderstand etwa 100 Ohm,
> viel Strom; Heißwiderstand etwa 10 kOhm, kleiner Strom. Wie ist da wohl
> die Heizleistung bei doppelter Spannung?

Bei Regelung auf eine konstante Temperatur wäre die Heizleistung nicht 
konstant und bestimmbar, sondern abhängig von der abgeführten Wärme. 
Diese Abhängigkeit gibt es zwar auch bei Metall- oder Silizium-PTCs, 
aber nicht so extrem.

von Werner H. (werner45)


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Du schreibst gequirlten Unsinn, informiere Dich erstmal.
Es gibt kein anderes (billiges) PTC-Material als BaTiO3 für Heizzwecke!
Auswahlkriterium ist der Temperaturbereich (stufig) und die Heizleistung 
(bis kW). Die Temperatur der Keramik ist NICHT regelbar, sie stellt sich 
selbsttätig auf T-E ein. Genau das ist der Witz bei den Keramikheizungen 
und deshalb werden sie auch eingesetzt. Ausreichend konstante Temperatur 
ohne jeglichen Regelaufwand, keine Überhitzung bei Überspannung.

von Freitag (Gast)


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Hallo Werner,
Danke, für mich heist das, daß ich das 12V Heizelement auch bei 24V 
betreiben darf, ohne daß es kaputt geht.
Habe ich Deine Aussage so richtig verstanden?
Oder heißt das, das sollte es überleben? ;-)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Freitag schrieb:
> Oder heißt das, das sollte es überleben? ;-)
Eher das, denn wenn der Hersteller es garantieren kann, dann steht es im 
Datenblatt. Der wäre ja eigentlich schön blöd, wenn es der PTC schadlos 
kann und er verkauft ihn "unter Wert"...

von Jobst Q. (joquis)


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Werner H. schrieb:
> Du schreibst gequirlten Unsinn, informiere Dich erstmal.
> Es gibt kein anderes (billiges) PTC-Material als BaTiO3 für Heizzwecke!

Aggressivität ist kein Ersatz für Wissen. Dein Glaube zu wissen reicht 
da auch nicht. Metalle zB Eisen sind auch PTC-Material und nicht teuer. 
Es kommt auf die Anwendung an, das Verhalten von BaTiO3 ist nicht für 
alle Heizzwecke optimal.

> Auswahlkriterium ist der Temperaturbereich (stufig) und die Heizleistung
> (bis kW). Die Temperatur der Keramik ist NICHT regelbar, sie stellt sich
> selbsttätig auf T-E ein.

Wenn für dich schon BaTiO3 das einzig wahre PTC Material ist, solltest 
du dich wenigsten damit auskennen. T-E ist die Endtemperatur, bei der 
der Widerstand kaum noch weiter ansteigt. Dort ist der Widerstand um 3 
Zehnerpotenzen höher als die Nenntemperatur T-N auf die das Heizelement 
bei Nennspannung hinregelt. Bei T_E würde kaum noch Strom fließen um die 
Temperatur zu halten.

> Genau das ist der Witz bei den Keramikheizungen
> und deshalb werden sie auch eingesetzt. Ausreichend konstante Temperatur
> ohne jeglichen Regelaufwand, keine Überhitzung bei Überspannung.

Es gibt auch Keramikheizungen aus anderen Materialien, zB 
Siliziumnitrid, bei dem sich der Widerstand von 0 bis 1000°C nur um den 
Faktor 2 erhöht. Da kommt es dann auf ganz andere Eigenschaften an.

von Werner H. (werner45)


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Funkschau 1981 Heft 20 S 71: Kaltleiter messen, schalten und heizen.

Siemens Bauteile-Information 6 1968 Heft 2/3: Kaltleiter-Heizelemente 
zum Kunststoffschweißen.

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