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自恢复保险丝工作原理

1.自恢复保险丝是一种过流电子保护元件,在高压、高温、硫化反应条件下与导电颗粒材料混合,采用聚合物有机聚合物制成。传统的保险丝过流保护只能保护一次,需要更换。自恢复保险丝具有过流过热保护和自动恢复的双重功能。

保险丝自恢复工作原理: 当异常过电流通过自恢复保险丝时,产生的热量会膨胀聚合物有机聚合物,包裹在聚合物有机聚合物中的导电颗粒会分离并切断PTC导电通道,使PTC电阻上升,减少异常过电流;清除异常过电流故障时,PTC聚合物有机聚合物收缩到原来的形状,重新连接导电颗粒,恢复导电通道,PTC电阻恢复到原来的低阻状态。

2.自恢复保险丝选型经验: (1).确定以下电路参数 a、最大工作环境温度 b、标准工作电流 c、最大工作电压(Umax) d、最大故障电流(Imax)

(2).选择能够适应电路最大环境温度和标准工作电流的自恢复保险丝元件 使用温度降低{环境温度降低{(℃)的工作电流(A)}并选择与电路最大环境温度最匹配的温度。浏览本栏,查看等于或大于电路标准工作电流值。

(3).将所选元件的最大电气额定值与电路最大工作电压和故障电流作比较 使用电气特性表来验证您在第2步中选择的部件是否会使用电路的最大工作电压和故障电流。查看设备的最大工作电压和故障电流。Umax和Imax大于或等于电路的最大工作电压和最大故障电流。

(4).确定动作时间 当故障电流出现在整个出现在整个装置上时,将该元件切换到高电阻状态所需的时间。为了提供预期的保护功能,明确保险丝元件的工作时间是非常重要的。如果您选择的元件移动得太快,则会出现异常或有害的运动。如果元件移动得太慢,在元件切换到高电阻状态之前,受保护的元件可能会损坏。 使用25℃确定自恢复保险丝元件的典型动作时间曲线对于电路来说是太快还是太慢。如果是,返回第二步,重新选择备用元件。

(5).验证环境工作温度 确保应用场合的最小和最大环境温度在自恢复保险丝元件的工作温度范围内。大多数自恢复保险丝元件的工作温度范围为-40℃到85℃。

(6).验证自恢复保险丝元件的外观尺寸 使用外复保险丝的外形尺寸与应用场合的空间条件进行比较。

3.贴片自恢复保险丝(PPTC:聚合物自恢复保险丝)是一种正温度系数聚合物热敏电阻,用于过流保护,可替代电流保险丝。当电路正常工作时,其电阻值非常小(压降非常小)。当电路过流使其温度升高时,电阻值急剧增加几个数量级,使电路中的电流降低到安全值以下,从而保护后电路,过流消失后自动恢复到低电阻值。其效果与开关元件相似,但响应速度较慢。

自恢复保险丝的动作原理是能量的动态平衡。由于保险丝的关系,流过自恢复保险丝的电流产生热量,产生的热量全部或部分散发到环境中,而不散发的热量会提高元件的温度。正常工作时温度较低,产生的热量和散发的热量达到平衡。当流过保险丝的电流增加或环境温度升高时,自恢复保险丝处于低阻状态,不动作,但如果产生的热量和散发的热量达到平衡,自恢复保险丝仍不动作。当电流或环境温度再次升高时,自恢复保险丝将达到较高的温度。如果此时电流或环境温度继续升高,产生的热量将大于散发的热量,导致自恢复保险丝温度急剧升高。在这个阶段,很小的温度变化会导致电阻值的显著增加。此时,自恢复保险丝处于高电阻保护状态,电阻的增加限制了电流,电流在很短的时间内急剧下降,从而保护电路设备免受损坏。只要施加的电压产生的热量足以恢复保险丝释放的热量,元件就可以在变化状态下始终处于运动状态(高阻力)。当施加的电压消失时,自恢复保险丝将自动恢复。

4.PTC根据封装结构,自恢复保险丝可分为贴片自恢复保险丝和插件自恢复保险丝,两者的电压值不同。

自恢复保险丝的技术指标之一是Vmaxi,表示保护器在阻断状态下承受的最大电压。也就是说,在保险丝串联电路中,当电路电流异常时,保险丝将在一定时间范围内从低电阻跳跃到高电阻,防止异常大电流流过,保护后续电路不受大电流损坏。此时,几乎所有电路的电压都添加到保险丝上。如果这时加在保险丝上的电压超过Vmaxi,很容易造成保险丝损坏和永久性损坏,使保险丝无法恢复。

主要用于锂电池、数码相机、逆变器等LED驱动、笔记本电脑、背光源、液晶驱动电路、电动工具、电动玩具等电子产品。从传统的玻璃管保险丝到微型保险丝和贴片,由于产品技术的不同,其选择的重点也略有不同。

5.使用自恢复保险丝时应注意哪些事项?

(1).自恢复保险丝的选择涉及以下因素:ED电子产品,如驱动、笔记本、背光源、液晶驱动电路、电动工具、电动玩具等。从传统的玻璃管保险丝,到微型保险丝、贴片保险丝,由于产品工艺上的差异,它们的选型的侧重点也略有不同。脉冲、冲击电流、浪涌电流、启动电流和电路瞬变值。贴片保险丝特别注意这一点。由于体积小带来的工艺原因,贴片保险丝的抗冲击性远小于同一额定电流的玻璃管保险丝或其他体积较大的保险丝。 (2).电路过载电流的大小和过载电流的最短和最长时间。通常需要使用示波器测试和理论计算来判断过载电流的大小。保险丝的基本要求是不应断裂(如浪涌电流),必须在适当的时间内断裂(如需要断裂的过载电流)。 (3).保险丝的环境温度。在便携式设备中使用贴片保险丝时,应适当考虑保险丝的温升,即保险丝额定电流的折叠。当保险丝周围的环境温度超过25时,保险丝工作时的环境温度应在规定的工作温度范围内℃参照温度折减曲线降级使用时。 (4).施加在保险丝上的额外电压。通常,贴片自恢复保险丝用于便携式设备,电路工作电压一般不高。只要贴片自恢复保险丝的额定电压高于电路工作电压,就可以放心选择。 (5).产品认证。比如出口到北美,一定要有UL或CSA认证。目前,出口到欧洲的产品仍需与欧盟一致RoHS指令,通常提到SGS等环保认证。

6.自恢复保险丝的相关特点: (1).对电流和温度敏感,电阻随温度和电流的增加而增加; (2).响应速度慢,一般几十毫秒甚至几秒,与电流大小有关; (3)额定范围内可重复使用自恢复特性; (4).在电路正常状态下,PTC处于低阻状态,不影响电路;(但有一定的压降) (5).应用时串联电路;

自恢复保险丝参数详解: 保持电流(Ihold):25℃在静态空气环境中不触发电阻突越的最高电流。 触发电流(Itrip): 25℃在静止空气环境中PTC聚合物自复保险丝从低阻转为高阻抗的最小电流。 最大电压(Vmax):PTC聚合物自复保险丝的最大工作电压。 最大电流(Imax): PTC聚合物自复保险丝能承受的最大电流。 动作功率(Pdtyp.):25℃环境温度时PTC聚合物自复保险丝运动状态下的功耗。 动作时间(Ttrip):在电流下保持最大动作时间的5倍。

自恢复保险丝选型指南: 自恢复保险丝广泛应用于通信、安全、工业、汽车、消费等电子产品的电源线、通信线和 I/O 等待过流保护。那么,在实际的电路保护中,如何选择合适型号的自恢复保险丝来达到最佳的保护效果呢?

第一步:确定标准工作电流、最大工作电压、最大故障电流、最大工作环境温度、动作时间等参数; 第二步:根据受保护电路或产品的特点确定插件PTC还是贴片PTC; 第三步:根据最大工作电压选择大于等于最大工作电压的耐压等级PTC产品 步骤4:根据电路中最大环境温度和标准工作电流进行比较PTC选择合适的产品规格; 第五步:根据型号PTC确认所选产品是否符合所需的动作保护时间; 第6步:根据PTC确定尺寸要求; 在实际过程中,许多受保护的电路要求极其复杂,PTC具体型号的选择应在实验测试后最终确定。

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