过流保护电路.doc

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资源描述

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

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