过流保护电路.doc

1、过流保护电路过流保护用 PTC 热敏电阻是一种对异常温度及异常电流自动保护、自动恢复的保护元件，俗称 “自复保险丝“ 万次保险丝“ 。它取代传统的保险丝，可广泛用于马达、变压器、开关电源、电子线路等的过流过热保护，过流保护用 PTC 热敏电阻通过其阻值突变限制整个线路中的消耗来减少残余电流值。传统的保险丝在线路熔断后无法自行恢复，而过流保护用 PTC 热敏电阻在故障撤除后即可恢复到预保护状态，当再次出现故障时又可以实现其过流过热保护功能。2.20.1 原理电路当电路处于正常状态时，通过过流保护用 PTC 热敏电阻的电流小于额定电流，过流保护用 PTC 热敏电阻处于常态，阻值很小，不会影响被保护

2、电路的正常工作。当电路出现故障，电流大大超过额定电流时，过流保护用 PTC 热敏电阻陡然发热，呈高阻态，使电路处于相对 “断开“状态，从而保护电路不受破坏。当故障排除后，过流保护用 PTC 热敏电阻亦自动回复至低阻态，电路恢复正常工作。javascript:resizepic(this) border=0图 2.20.1 过流保护电路2.20.2 主要元器件选择 1.最大工作电压PTC 热敏电阻器串联在电路中，正常工作时仅有一小部分电压保持在 PTC 热敏电阻器上，当 PTC 热敏电阻器启动呈高阻态时，必须承受几乎全部的电源电压，因此选择 PTC热敏电阻器时，要有足够高的最大工作电压，同时还要

3、考虑到电源电压可能产生的波动。2.不动作电流和动作电流为得到可靠的开关功能，动作电流至少要超过不动作电流的两倍。由于环境温度对不动作电流和动作电流的影响极大(见图 2.20.2)，因此要把最坏的情况考虑进去， 对不动作电流来说，选应用在允许的最高环境温度时的值，对动作电流来说，选应用在较低环境温度下的值。 图 2.20.2 环境温度对不动作电流和动作电流的影响 3.在最大工作电压时允许的最大电流需要 PTC 热敏电阻器执行保护功能时，要检查电路中是否有产生超过允许的最大电流的条件，一般是指用户存在产生短路可能性的情况。规格书已经给出了最大电流值，超过这个值使用时，可导致 PTC 热敏电阻器破坏

4、或早期失效。4.开关温度（居里温度）我们可提供居里温度 80 、100 、120 、140 的的过载保护元件，一方面， 不动作电流取决于居里温度和 PTC 热敏电阻器芯片的直径，从降低成本方面考虑，应选用高居里温度和小尺寸元件；另一方面须考虑，这样选择的 PTC 热敏电阻器会有较高的表面温度，是否会在线路中导致不希望的副作用。一般情况下， 居里温度要超过最高使用环境温度 20 40 。5.使用环境的影响在接触化学试剂或在使用灌注料或填料时，须特别小心钛酸钡陶瓷被还原导致 PTC 热敏电阻器效应下降，以及由于灌注造成的导热条件变化，都可能导致 PTC 热敏电阻器局部过热而损坏。2.20.3 应用

5、举例 已知一电源变压器初级电压 220V，次级电压 16V，次级电流 1.5A， 次级异常时的初级电流约 350mA，10 分钟之内应进入保护状态，变压器工作环境温度-10 40 ，正常工作时温升 15 20 ， PTC 热敏电阻器靠近变压器安装，请选定一 PTC 热敏电阻器用于初级保护。1.确定最大工作电压已知变压器工作电压 220V，考虑电源波动的因素，最大工作电压应达到 220V（1+20%）=264VPTC 热敏电阻器的最大工作电压选 265V。2.确定不动作电流经计算和实际测量，变压器正常工作时初级电流 125mA，考虑到 PTC 热敏电阻的安装位置的环境温最高可达 60 ，可确定不

6、动作电流在 60 时应为 130 140mA。3.确定动作电流考虑到 PTC 热敏电阻器的安装位置的环境温度最低可达到-10 或 25， 可确定动作电流在 -10 或 25时应为 340 350mA，动作时间约 5 分钟。4.确定额定零功率电阻 R25PTC 热敏电阻器串联在初级中，产生的电压降应尽量小，PTC 热敏电阻器自身的发热功率也应尽量小，一般 PTC 热敏电阻器的压降应小于总电源的 1%，R25 经计算：220V 1% 0.125A=17.6 5.确定最大电流经实际测量，变压器次级短路时， 初级电流可达到 500mA， 如果考虑到初级线圈发生部分短路时有更大的电流通过，PTC 热敏电

7、阻器的最大电流确定在 1A 以上。6. 确定居里温度和外形尺寸考虑到 PTC 热敏电阻器的安装位置的环境温最高可达 60 ， 选择居里温度时在此基础上增加 40 ， 居里温度为 100 ，但考虑到低成本， 以及 PTC 热敏电阻器未安装在变压器线包内， 其较高的表面温度不会对变压器产生不良作用，故居里温度可选择 120 ，这样 PTC 热敏电阻器的直径可减小一档，成本可以下降。7.确定 PTC 热敏电阻器型号根据以上要求，查阅我们公司的规格表，选定 MZ11-10P15RH265即: 最大工作电压 265V， 额定零功率电阻值 15 25%，不动作电流 140 mA，动作电流 350 mA，最

8、大电流 1.2A，居里温度 120 ，最大尺寸为 11.0mm。过流保护电路图作者：本站 来源：本站原创 发布时间：2008-4-24 9:24:08 减小字体 增大字体带自锁的过流保护电路1.第一个部分是电阻取样.负载和 R1 串联.大家都知道.串联的电流相等.R2 上的电压随着负载的电流变化而变化.电流大,R2 两端电压也高 .R3 D1 组成运放保护电路.防止过高的电压进入运放导致运放损坏.C1 是防止干扰用的.2.第二部分是一个大家相当熟悉的同相放大器.由于前级的电阻取样的信号很小.所以得要用放大电路放大.才能用.放大倍数由 VR1 R4 决定.3.第三部分是一个比较器电路.放大器把取

9、样的信号放大.然后经过这级比较.从而去控制后级的动作.是否切断电源或别的操作.比较器是开路输出.所以要加上上位电阻.不然无法输出高电平.4.第四部分是一个驱动继电器的电路.这个电路和一般所不同的是.这个是一个自锁电路. 一段保护信号过来后.这个电路就会一直工作.直到断掉电源再开机.这个自锁电路结构和单向可控硅差不多.过流保护电路 过流保护用 PTC 热敏电阻通过其阻值突变限制整个线路中的消耗来减少残余电流值。可取代传统的保险丝，广泛用于马达、变压器、开关电源、电子线路等的过流过热保护，传统的保险丝在线路熔断后无法自行恢复， 而过流保护用 PTC 热敏电阻在故障撤除后即可恢复到预保护状态，当再次

10、出现故障时又可以实现其过流过热保护功能 。 javascript:resizepic(this) border=0过流保护电路图过流保护元件通用线路过流保护用 PTC 热敏电阻不动作电流Int(mA)外形尺寸(mm)型号额定电阻值R25()25% 25 60动作电流25It(mA)最大工作电压Vmax(A)最大电流Imax(A)居里温度Tc( ) Dmax TmaxdMZ11-20P3R7H265 3.7 530 430 1050 265 4.3 22.0 5.0 0.6MZ11-16P6R0H265 6.0 390 300 780 265 3.1 17.5 5.0 0.6MZ11-16P7R

11、0H265 7.0 350 280 700 265 3.1 17.5 5.0 0.6MZ11-13P10RH265 10 260 200 520 265 1.8120(P)14.0 5.0 0.6MZ11-13P12RH265 12 225 180 450 265 1.8 14.0 5.0 0.6MZ11-12P10RH265 10 250 200 500 265 1.8 13.5 5.0 0.6MZ11-10P15RH265 15 180 140 350 265 1.2 11.0 5.0 0.6MZ11-10P39RH265 39 130 100 250 265 1.2 11.0 5.0 0

12、.6MZ11-08P15RH265 15 150 120 300 265 0.8 9.0 5.0 0.6MZ11-08P25RH265 25 130 100 250 265 0.8 9.0 5.0 0.6MZ11-08P35RH265 35 115 90 225 265 0.8 9.0 5.0 0.6MZ11-08P45RH265 45 105 80 220 265 0.8 9.0 5.0 0.6MZ11-08P55RH265 55 90 70 180 265 0.8 9.0 5.0 0.6MZ11-07P82RH265 82 70 50 140 265 0.6 8.0 5.0 0.6MZ11

13、-07P56RH265 56 90 60 175 265 0.6 8.0 5.0 0.6MZ11-06P33RH265 33 110 85 220 265 0.4 7.0 5.0 0.6MZ11-05P70RH265 70 65 50 130 265 0.3 6.5 5.0 0.6MZ11-05P85RH265 85 60 45 120 265 0.3 6.5 5.0 0.6MZ11-05P39RH265 39 80 65 160 265 0.2 6.5 5.0 0.6MZ11-05P121H265 120 45 35 90 265 0.3 6.5 5.0 0.6MZ11-05P181H265

14、 180 40 30 80 265 0.3 6.5 5.0 0.6MZ11-04P70RH265 70 50 40 100 265 0.2 5.5 5.0 0.6MZ11-04P121H265 120 40 30 80 265 0.2 5.5 5.0 0.6MZ11-03P151H265 150 40 30 75 265 0.2 4.5 5.0 0.5MZ11-10N12RH265 12 170 130 340 265 1.2 11.0 5.0 0.6MZ11-10N18RH265 18 145 110 290 265 1.2 11.0 5.0 0.6MZ11-10N22RH265 22 12

15、5 90 250 265 1.2100(N)11.0 5.0 0.6MZ11-07N22RH265 22 120 90 225 265 0.5 8.0 5.0 0.6MZ11-05N151H265 150 38 30 80 265 0.3 6.5 5.0 0.6MZ11-05N301H265 300 27 20 55 265 0.3 6.5 5.0 0.6MZ11-05N601H265 600 20 15 40 265 0.2 6.5 5.0 0.6MZ11-05N102H265 1000 15 12 30 265 0.2 6.5 5.0 0.6MZ11-04N151H265 150 36 2

16、8 80 265 0.3 5.5 5.0 0.6MZ11-03N151H265 150 33 25 65 265 0.2 4.5 5.0 0.5MZ11-03N101H265 100 40 30 80 265 0.2 4.5 5.0 0.5MZ11-03N70RH265 70 45 35 90 265 0.1 4.5 5.0 0.5MZ11-08M12RH265 12 120 70 220 265 0.8 9.0 5.0 0.6MZ11-08M25RH265 25 85 50 170 265 0.8 9.0 5.0 0.6MZ11-08M35RH265 35 80 50 150 265 0.8

17、 9.0 5.0 0.6MZ11-08M50RH265 50 60 40 120 265 1.0 9.0 5.0 0.6MZ11-07M101H265 100 50 30 100 265 0.6 8.0 5.0 0.6MZ11-05M70RH265 70 50 30 100 265 0.3 6.5 5.0 0.6MZ11-05M121H265 120 30 20 60 265 0.3 6.5 5.0 0.6MZ11-03M101H265 100 25 18 55 265 0.2 4.5 5.0 0.5MZ11-03M151H265 150 22 15 45 265 0.280(M)4.5 5.0 0.5使用注意事项