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Murata Chip PTC Thermistor Output Voltage Simulator (WEB)

Chip PTC Thermistor Output Voltage Simulator (Ver.1.0.0)

【 目次 】

1. 概要
　1.1. はじめに
　1.2. 動作環境
　1.3. 主な機能

2. 操作方法
　2.1. 操作画面の説明
　2.2. 語句の説明
　2.3. 操作手順
　2.4. 注意事項および入力制限


3. ソフトウェアについて
　3.1. 本ソフトウェアの設定方法
　3.2. 「お問い合わせフォーム」へのリンク機能
　3.3. 本ソフトウェアの最新バージョンのチェック


4. 参考資料
　4.1. PTCサーミスタ（PRFシリーズ）の仕様一覧
　4.2. 標準数表

1. 概要

1. 1. はじめに

“Chip PTC Thermistor Output Voltage Simulator”は、過熱検知用PTCサーミスタ (PRFシリーズ) の出力電圧-温度特性をシミュレーションするためのソフトウェアです。

指定した過熱検知に適するPTCサーミスタの選定、および回路条件の設定にお役立てください。

1. 2. 動作環境

  • ディスプレイ解像度: 800x600以上
  • ディスプレイ色数: 256色以上
  • メモリ: 32MB以上
  • CPU: Pentium以上
  • OS: Microsoft(R) Windows(R) 95/98, Windows NT(R) 4.0, Windows(R) 2000, Windows(R) XP, Windows(R) Vista

1.3. 主な機能

本シミュレータは図1に示すような電圧Vccの回路に、固定抵抗R1と1個以上のPTCサーミスタ直列接続させた場合、周囲温度の変化に対して出力電圧Voutがどのように変化するかを シミュレーションするソフトウェアです。

本シミュレータの主な機能について以下に示します。

  • PTCサーミスタの品目と、回路に直列接続されるPTCサーミスタの個数を1~100個の間で選択できます。
    ただし、設置するPTCサーミスタは1品目のみです。
  • 温度検知するPTCサーミスタの出力電圧-温度特性を-40℃〜+160℃の範囲でシミュレーションできます。
  • 同一回路内で温度検知しないPTCの周囲温度を設定できます。
  • TCサーミスタを設置する回路の電源電圧 (Vcc) ・偏差・温度依存性を設定できます。
  • 分圧抵抗として用いる固定抵抗 (R1) の抵抗値・偏差・温度依存性を設定できます。
図1. 回路図

図1. 回路図

2. 操作方法

2. 1. 操作画面の説明

図2に操作画面の構成説明を示します。

図2. シミュレーション操作画面

図2. シミュレーション操作画面

入力・操作が必要な箇所は図2の青枠で囲まれた 以下の3点です。

  • シミュレーション条件の入力
  • PTCサーミスタ品目の選択
  • シミュレーション開始ボタンを押して、計算結果を出力させる

赤枠で囲まれた領域は、選択されたPTCの品目情報や計算結果が表示され、数値の入力や変更はできません。

2. 2. 語句の説明

シミュレーション操作画面で使用されている語句の詳細説明を以降に示します。

表1-1. 語句の説明 (条件入力箇所)

語句 詳細説明
Temp_L シミュレーションする温度範囲の下限
(温度検知するPTCサーミスタが置かれる最低の温度)
Temp_H シミュレーションする温度範囲の上限
(温度検知するPTCサーミスタが置かれる最高の温度)
Ambient Temp. 温度検知しないPTCサーミスタが置かれる温度
Number of PTC 回路に直列接続されるPTCサーミスタの個数
Vcc Vcc PTCサーミスタが置かれる回路の電源電圧
Tolerance その電源電圧の偏差
TC Vcc その電源電圧の温度依存性
R1 R1 PTCサーミスタと接続される分圧抵抗 (固定抵抗) の抵抗値
Tolerance その固定抵抗の偏差
TC R1 その固定抵抗の温度依存性

表1-2. 語句の説明 (PTCサーミスタの情報)

語句 詳細説明
Part Number Part Number シミュレーションに使用するPTCサーミスタの品名
ダイアログボックスで選択した品名が表示される
R25 選択したPTCサーミスタの25°Cにおける抵抗値
Tolerance 選択したPTCサーミスタの25°Cにおける抵抗値の偏差
Sensing Temp.1 Sensing Temp.1 検知点温度1
PTCサーミスタが特定の抵抗値になった時、その素子の温度が何℃であるかを示す
Resistance 上記、特定の抵抗値 (品目により異なる)
Temp. 検知点温度1のセンター値
Tolerance 検知点温度1のセンター値に対する偏差
Sensing Temp.2 Sensing Temp.2 検知点温度2
検知点温度を2点保証しているPTCサーミスタのみ表示される
Resistance 上記、特定の抵抗値 (品目により異なる)
Temp. 検知点温度2のセンター値
Tolerance 検知点温度2のセンター値に対する偏差

表1-3. 語句の説明 (シミュレーション結果)

Output Voltage (Vout) Vout Circuit Modelに記載された回路のVout端子に出力される電圧
Vout_Min 入力した条件下で計算されたVoutの最小値
Vout_Max 入力した条件下で計算されたVoutの最大値
Threshold Voltage (Vth) Vth 直列接続されたPTCサーミスタの抵抗値の総和が、∑ (温度検知しないPTCのAmbient Temp.における抵抗値) ＋ (温度検知するPTCの検知点温度における抵抗値) のときに、Voutに出力される電圧[⇒過熱検知回路として用いる場合の検知点電圧の設定例]
Vth_Sensing1 温度検知するPTCサーミスタの抵抗値が、検知点温度1の抵抗値である場合のVth
Vth_Sensing2 温度検知するPTCサーミスタの抵抗値が、検知点温度2の抵抗値である場合のVth
Margin (ΔV) Vth_Sensing1・Vth_Sensing2と、Vout_Maxとの差ΔV=Vth-Vout_Maxで表される
グラフにおいて、Sensing1は ΔV=Vth_Sensing1-Vout_Maxを、Sensing2は ΔV=Vth_Sensing2-Vout_Maxをそれぞれプロットしたもの[⇒検知点電圧をVthとしたときのVoutとのマージンを示す]
ΔV at Ambient Temp. ΔV at Ambient Temp. Ambiet Temp.におけるΔV数値がマイナスになる場合 (=温度検知不可) は表示されない
Min 上記の最小値
Max 上記の最大値
Sensing Temp. at Vth Sensing Temp. at Vth Vout=Vthとなるときの温度検知するPTCサーミスタの温度直列接続する個数や温度検知しないPTCの周囲温度、固定抵抗や電源電圧の条件の影響により、使用するPTCの検知点温度とは 必ずしも一致しない[⇒検知点電圧をVthとしたときの温度検知範囲を示す]
Min 上記の最小値
Max 上記の最大値

2. 3. 操作手順

1) シミュレーション条件の入力

操作画面左上の”Input Conditions”に、シミュレーションで使用する回路条件を入力します。入力順序はありません。
入力値により、エラー表示が返される場合があります。
「2.5. 注意事項および入力制限」を参照ください。

2) PTCサーミスタの品目選択

回路に接続するPTCサーミスタの品目を、ダイアログボックスから選びます。
選択した品目は、ダイアログボックスの下にも表示されます。

3)選択した品目の仕様を確認する

操作画面の左下に、選択した品目の仕様が表示されますので、詳細を確認してください。
各品目の仕様は、「4.1. PTCサーミスタ (PRFシリーズ) の仕様一覧」でも確認することができます

図3. シミュレーション条件の入力と確認

図3. シミュレーション条件の入力と確認

4) シミュレーション開始ボタンを押

操作画面右上の ”Start Simulation”ボタンをクリックし、シミュレーションを実行します。

  • シミュレーション条件の入力
  • PTCサーミスタの品目選択

だけでは、シミュレーションは実行されませんので、ご注意ください。 必ずボタンをクリックしてください。

図4. シミュレーション開始ボタン

図4. シミュレーション開始ボタン

5) ボタンを押すと以下のシミュレーション結果が出力されます。
  • 出力電圧 (Vout) -温度特性のグラフ
  • マージン (ΔV) : 検知点電圧 (Vth) とVoutとの差を示したグラフ
  • 計算結果 (Vth，Vth at Ambient Temp.，Sensing temp.) を数値で表示
図5. 計算結果

図5. 計算結果

6) グラフの値表示機能を使う

出力電圧 (Vout) -温度特性のグラフと マージン (ΔV) のグラフでは、ポインタを描かれたプロットの線上に置くことで、その点の曲線名・x軸の値・y軸の値が表示できます。

図6. グラフの値表示機能

図6. グラフの値表示機能

2. 4. 注意事項および入力制限

1) Input Conditionの入力値には制限があります。

表2に示す条件を満足するような値を入力してください。
入力値が制限範囲外の場合は数値が入力できないか、警告を表示します。

表2. Input Conditionの入力制限について

項目 入力制限
Temp_L
  • -40〜Temp_Hの値
  • 整数
Temp_H
  • Temp_Lの値〜+160
  • 整数
Ambient Temp.
  • -40〜Sensing Temp.1の下限の値
  • 整数
Number of PTC
  • 1〜100
  • 整数
Vcc Vcc
  • 正の値
  • 32以下
Tolerance VccがTemp_L〜Temp_Hの範囲で、計算値上0以下にならない値
TCR Vcc
R1 R1 正の値
Tolerance R1がTemp_L〜Temp_Hの範囲で、計算値上0以下にならない値
TCR R1
2) 入力した回路条件によっては、計算結果が表示されない場合があります。

計算結果が表示されない例: PTCの数が多い場合

計算結果が表示されない例: 温度検知しないPTCの温度が高い場合

計算結果が表示されない例: 選択したPTCの検知点温度がひとつしかない場合

3. ソフトウェアについて

3. 1. 本ソフトウェアの設定方法

3.2. 「お問い合わせフォーム」へのリンク機能

インターネットに接続された環境に限り、この機能を使用出来ます。

メニューの「Help」の「Contact us」を選択すると弊社の「お問い合わせフォーム」にリンクします。本ソフトウェアに関するご質問、ご要望や、設計支援ツール全般に関するお問い合わせ等をお待ちしております。

3.3. 本ソフトウェアの最新バージョンのチェック

インターネットに接続された環境に限り、この機能を使用出来ます。

メニューの「Help」の「Version Check」を選択すると弊社の本ソフトの紹介ページにリンクしますので、本ソフトウェアの最新バージョンが公開されているかチェックすることができます。

4. 参考資料

4. 1. PTCサーミスタ (PRFシリーズ) の仕様一覧

表3. PTCサーミスタ (PRFシリーズ) の仕様一覧

P/N 抵抗値 (R25) 検知点温度1 検知点温度2
センター
[Ω]		 偏差
[%]		 抵抗値
[kΩ]		 温度
[deg.C]		 偏差
[deg.C]		 抵抗値
[kΩ]		 温度
[deg.C]		 偏差
[deg.C]
PRF15BC471QB#RC 470 50 4.7 105 5      
PRF15BB471QB#RC 470 50 4.7 115 5      
PRF15BA471QB#RC 470 50 4.7 125 5      
PRF18BG471RB#RB 470 50 4.7 65 3 47 80 7
PRF18BG471QB#RB 470 50 4.7 65 5 47 80 7
PRF18BF471RB#RB 470 50 4.7 75 3 47 90 7
PRF18BF471QB#RB 470 50 4.7 75 5 47 90 7
PRF18BF471RB#RB 470 50 4.7 85 3 47 100 7
PRF18BF471QB#RB 470 50 4.7 85 5 47 100 7
PRF18BF471RB#RB 470 50 4.7 95 3 47 110 7
PRF18BF471QB#RB 470 50 4.7 95 5 47 110 7
PRF18BF471RB#RB 470 50 4.7 105 3 47 120 7
PRF18BF471QB#RB 470 50 4.7 105 5 47 120 7
PRF18BF471RB#RB 470 50 4.7 115 3 47 130 7
PRF18BF471QB#RB 470 50 4.7 125 5 47 140 7
PRF18BF471QB#RB 470 50 4.7 135 5 47 150 7
PRF18AS471QB#RB 470 50 4.7 145 5      
PRF21BE471QB#RA 470 50 4.7 85 5      
PRF21BD471QB#RA 470 50 4.7 95 5      
PRF21BC471QB#RA 470 50 4.7 105 5      
PRF21BB471QB#RA 470 50 4.7 115 5      
PRF21BA471QB#RA 470 50 4.7 125 5      
PRF21AR471QB#RA 470 50 4.7 135 5      
PRF21AS471QB#RA 470 50 4.7 145 5      

4.2. 標準数表

標準数表を示します。

E3
1.0  2.2  4.7

E6
1.0  1.5  2.2  3.3  4.7  6.8

E12
1.0  1.2  1.5  1.8  2.2  2.7
3.3  3.9  4.7  5.6  6.8  8.2

E24
1.0  1.1  1.2  1.3  1.5  1.6
1.8  2.0  2.2  2.4  2.7  3.0
3.3  3.6  3.9  4.3  4.7  5.1
5.6  6.2  6.8  7.5  8.2  9.1

E96
1.00  1.02  1.05  1.07  1.10  1.13
1.15  1.18  1.21  1.24  1.27  1.30
1.33  1.37  1.40  1.43  1.47  1.50
1.54  1.58  1.62  1.65  1.69  1.74
1.78  1.82  1.87  1.91  1.96  2.00
2.05  2.10  2.15  2.21  2.26  2.32
2.37  2.43  2.49  2.55  2.61  2.67
2.74  2.80  2.87  2.94  3.01  3.09
3.16  3.24  3.32  3.40  3.48  3.57
3.65  3.74  3.83  3.92  4.02  4.12
4.22  4.32  4.42  4.53  4.64  4.75
4.87  4.99  5.11  5.23  5.36  5.49
5.62  5.76  5.90  6.04  6.19  6.34
6.49  6.65  6.81  6.98  7.15  7.32
7.50  7.68  7.87  8.06  8.25  8.45
8.66  8.87  9.09  9.31  9.53  9.76

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