真正会用自复保险丝——PPTC应用指南.docx

1、真正会用自复保险丝 PPTC 应用指南中心议题： 自复保险丝的基本原理与技术特点 自复保险丝与其他过载保护器件的差异 自复保险丝的产品选型步骤 你真的会用自复保险丝吗？本篇 PPTC 应用指南极有可能给你好好上一课：正确使用自恢复保险丝，不仅需要遵循正确的产品选型步骤，还要弄清楚 PPTC 的基本原理和技术特点，以及 PPTC 与其他过压保护器件的差异。1.自复保险丝的基本原理与技术特点1.1 什么是 PTC 材料PTC 材料是一类电阻率随温度升高而变大的功能性材料，也就是其电阻率变化成正温度系数(Posltive Temperemre Coefficient)变化的热敏材料。这些材料又分为线

2、性或非线性变化材料，陶瓷 CPTC 和高聚物PPTC 材料。其中，用千保险丝的为高聚物的 PPTC。 PPTC 是以结晶型高聚物为主体，在其中混入了导电性的微粒子而制成的。在常温下，高聚物内存在着大量结晶，导电性的微粒子极此相连使得混合物成导电状态。当温度升高至结晶熔点之上时，晶体的熔化产生剧烈的膨胀，使微粒子链断裂，而混合物的电阻就迅增大。1.2 自复保险丝的构造与原理自复保险丝由高分子户丁 C 霎台物制成。在常温下因为阻抗很低，线路上流经自复保险丝的电流所产生的热能小。自复保险丝运行在一热能平衡的状态发热与失热相当 ，不会改变聚合物的晶状结构，自复保险丝可以通过一定的电流：若太大电流流过时

3、自复保险丝以 I2R 功率发热使发热大于散热，温度因此升高并使保险丝膨胀，使碳粒子分离电阻增大；电阻增大使发热更快，膨胀越迅速，使其阻值递增加剧。当元件内部温度升到 125，电阻增大更剧烈。电阻的增大使得线路中的电流急剧下降，只有一个小量电流仍流过元件。它足以维持元件的温度，并使元件保持高电阴状态。当电源开关关闭及故障消除后，自复保险丝才会冷却。它冷却后，会恢复至初始状态。并重新使碳粒子相互连接。其电阻又降至可流过额定的不动作电流水平。这种循环可重复很多次。1.3 自复保险丝的特点过电流保护：当设备电路出现过电流或短路故障时，自复保险丝会快速的从低电阻转变为高阴状态，达到保护设备电路的目的。

4、自动复位：当引起过载电流的故障排除后，自复保险丝自动复位，无需人工拆换。 自锁(非循环 )运作：复保险丝触发后，以极小的电流锁定其高阴状态。在电源关闭和故障排除后，才会自动复位，从而避免了故障设备通断恶循环现象。 耐大电流：自复保险丝具有极强的耐大电流能力，有些型号的产品可承受 100A 的冲击电流。 抗雷击：自复保险丝具有抗雷击的功能，它可以使用在那种能把电流限定在相当低的程度又不会因瞬时雷电冲击而使系统失去操作性能的装置乙中。 快速断开：自复保险丝功能高分子材料的本征特性。使它限制电流的速度比其他类似的装置快得多。 1.4 环境温度的影响下图 3 是自复保险丝保持电流和动作电流与温度的关系

5、，自夏保睑丝是热敏材料制成的围温度的变化必定对其性能有影响。当保险丝周围的温度升高时触发所需的能量就小了所以周因此保持电流就小了过自复保险丝如图 3 所示 IHOLD 和 ITRIP 与环境温度的关系曲线是负斜率的。25时线路上的电流 100%流过自复保险丝，若环境温度高干或低于该值时元件的不动作电流和动作电流便会按一定的比例增减。2 自复保险丝与其他过载保护器件的差异电子设备上常见的过流/超温保护器有传统保险丝双金属断路保护器及陶瓷等器件。传统保险丝仅能保护一次烧断后需要更换自复保险丝，可重复使用而无需更换，且体积小，易安装。双金属断路保护器能自动复原，但是它在故障仍然存在的情况下也自己回复

6、。这样就再次连接故障条件，导致设备破坏，是不安全的，而自复保险丝会一直处于高电阻状态，直到电源被关掉，故障被清除后，再自动复位。自复保险丝的初始电阻值，对故障的反应时间及外型尺寸等均优于陶瓷器件：两种产品均是可复位的；但是在相同的动作电流条件下，自复保险丝比陶瓷器件明显反应快很多；而且自复保险丝具有体积小，电阻低，响应快等显著优点。3 产品选型步骤3.1 了解设备电路的工作特性，包括：1)最大周边工作温度 2)25正常工作时的额定不动作电流 (IH) 3)最高工作电压(Vrms) 4)25时最小动作保护电流 (IT) 3.2 根据 IH，值 Vrms 值产品类别以及安装方式选择一种自复保险丝系

7、列3.3 如果设备的周边环境温度不是标准的 25要根据该自复保险丝系列的环境温度与不动作电流关系特性图中的不动作工作电流与额定不动作电流百分比环境温度的线性关系计算不动作电流一，的值计算公式不动作电流(IH)=额定不动作电流(IH)/对应的环境温度百分比3.4 根据步骤 2 选定的自复保险丝系列以及步骤所计算出的 IH，在其对应的规格表中选出合适的元件所选出的自复保险丝的 IH，须大于或等于步骤 3 所计算出的 IH 值。3.5 在所选的自复保险丝所对应的电气特性和自复保险丝动作保护时间曲线图中找出最小动作保护电流(IT)和动作时间 (sec)/电流 IA)的值4 保护应用指南以下指南列出了自

8、复保险丝元件的典型应用推荐的元件型号规格可以在本节中找到一旦选择了元件型号，用户应该针对其计划的应用评估和测试每一个产品。4.1 产品系列表注意:这张表并不完整.好利来中国)电子科片册份有限公司欢迎我们的用户对 HOLLY 自复保险丝提出更多的应用想法和要求。4.2.工作特性注意:元件在 V=/4RmPa 时可以恢复(RL= 负载抗阻 V=电路电压.Pd= 触发状态时耗散功率)4.3.物理特性4. 4 环境特性4.5 名词注解不动作电流(IH)=在规定的温度条件下规定的时间内不导致自复保险丝从低电阻变化到高电阻状态的最大电流。动作电流(IT)=25 的静止空气环境中使自复保险丝电阻值呈阶跃型增加时的初始电流。最大电压(Vrms)= 自复保险丝在额定电流下不受损坏能够经受的最大电压。最低/最高初始电阻Rmin/Rmax=25自复保险在零功率状态下的初始电阻范围。最大电流(lmax)=自复保险丝在一定电压下能够经受而不损坏的最大故障冲击电流。触发功率(Pdmax)=在 25自复保险丝在断开状态的耗散功率。断开后电阻(R1max=) 元件在规定的电流和电压下动作一次一小时后恢复阴抗的最大值。关键字：自复保险丝 PPTC PPTC 应用指南