自恢復保險絲工作原理,自恢復保險絲參數,自恢復保險絲選型

什么是自恢復保險絲
　　自恢復保險絲是一種過流電子保護元件，采用高分子有機聚合物在高壓、高溫，硫化反應的條件下，摻加導電粒子材料后，經過特殊的工藝加工而成。傳統保險絲過流保護，僅能保護一次，燒斷了需更換，而自恢復保險絲具有過流過熱保護，自動恢復雙重功能。


　　自恢復保險絲的參數
　　1、額定電壓


　　額定電壓是指自恢復保險絲斷開后能承受的最大電壓。自恢復保險絲接通時期兩端所承受的電壓遠遠小于其額定電壓，在選用自恢復保險絲時一般均要求其額定電壓要大于有效的電路電壓。


　　2、額定電流


　　額定電流是自恢復保險絲能長期工作的最大電流。假設保護電流為Ir，應該選用自恢復保險絲的額定電流為In，則兩者應滿足以下條件In=Ir/（fo*f1），fo為對不同規范自恢復保險絲的折減率，對ICE規范的自恢復保險絲可以不加折減率，即fo=1，對UL規范的自恢復保險絲，折減率fo=0.75。f1為考慮溫度后的折減率，環境溫度越高，自恢復保險絲工作時就越熱，壽命就越短。這里要著重說明的是指圍繞著自恢復保險絲周圍的空氣溫度，不應與室溫相混淆。不管是UL規范還是ICE規范，自恢復保險絲的各項要求都是在室溫25℃條件下制定的，就不需考慮家一定的折減率。顯然不同環境溫度，自恢復保險絲的折減率也不一樣。下圖給出的是不同特性的自恢復保險絲在不同溫度下的折減率，曲線A對應于玻璃管自恢復保險絲（滿熔斷絲：低分辨能力），曲線B陶瓷管自恢復保險絲（特快熔、快熔斷自恢復保險絲和螺旋式繞制的自恢復保險絲：高分辨能力）曲線C對應高分子自恢復自恢復保險絲（PPTC塑料聚合物制成自恢復保險絲）。


自恢復保險絲工作原理_自恢復保險絲參數


　　自恢復保險絲工作原理
　　自恢復保險絲是由經過特殊處理的聚合樹脂（Polymer）及分布在里面的導電粒子（CarbonBlack）組成。在正常操作下聚合樹脂緊密地將導電粒子束縛在結晶狀的結構外，構成鏈狀導電電通路，此時的自恢復保險絲為低阻狀態（a），線路上流經自恢復保險絲的電流所產生的熱能小，不會改變晶體結構。當線路發生短路或過載時，流經自恢復保險絲的大電流產生的熱量使聚合樹脂融化，體積迅速增長，形成高阻狀態（b），工作電流迅速減小，從而對電路進行限制和保護。當故障排除后，自恢復保險絲重新冷卻結晶，體積收縮，導電粒子重新形成導電通路，自恢復保險絲恢復為低阻狀態，從而完成對電路的保護，無須人工更換。

自恢復保險絲工作原理_自恢復保險絲參數

分類
　　自恢復保險絲根據材料可分為聚合物高分子PPTC和陶瓷CPTC兩種自恢復保險絲兩種，根據封裝形式又可分為，引線插件和SMD貼片兩種。還可以根據電壓分為600V，250V，130V，120V，72V，60V，30V，24V，16V，6V等。


　　聚合物PPTC的主要優點有：常溫零功率電阻可以作得很小，大電流產品只有幾個毫歐姆，在路功耗較小，可以忽略不計、體積相對較小?？纱撛谝讚p電路內作過流保護、溫度保險絲用，阻值突變速度快，在幾個ms數量級，熱容小，恢復時間短，耐沖擊，可循環保護達8000次之多。PTC可以作過溫度保險絲用，因此在電路中在一定程度上體現出了溫度保險絲性能和溫度保險絲作用。達到在電路中實現過流保護和過溫保護的雙重保護功能。


　　陶瓷CPTC的主要優點為制造容易，相對價格便宜，但電阻大、體積大、在路損耗大，有幾十至幾千Ω范圍，適宜作小電流過流保護，高溫過熱時易出現負阻效應（阻值變?。?、保護速度慢，在上百ms的數量級、熱容大，恢復時間長。應用范圍相對較窄，如不能應用于快速保護的電路、汽車線束保護、PCB線跡保護等，多應用于發熱器件、在某些小信號回路，不需要考慮損耗的地方可以選用。


自恢復保險絲工作原理_自恢復保險絲參數


　　自恢復保險絲的封裝工藝
　　選擇改性環氧樹脂作聚乙烯/炭黑自恢復保險絲的封裝材料，研究了封裝對保險絲熱特性的影響，封裝層影響芯料的散熱能力，當通過電流足夠大時，封裝對保險絲的動作時間幾乎沒有影響，當通過電流較小時，封裝層在120℃（聚乙烯熔點）下固化的保險絲由于封裝層與芯料之間存在一定的空隙，芯料散熱能力變差，且芯料的熱膨脹可以順利進行，動作時間變短。因此，保險絲封裝應在芯料達到最大熱膨脹的溫度下進行。


　　自恢復保險絲選型步驟
　?。?）用于常溫25℃時，知道安裝PPTC位置的實際平均工作電流I和電壓V是多少，不考慮瞬間電流）


　?。?）根據I值、V值和產品類別及安裝方式（DIP或SMD）選擇一種自復保險絲系列元件。


　?。?）如果設備內部環境溫度大于25℃，自復保險絲隨著溫度的增加對于通過的電流會有折減，為維持正常負載電流通過，根據折減率對照表，計算Ih（不動作電流）＝I/折減率。


　?。?）根據步驟（2）選出保險絲系列元件，步驟（3）所計算出的Ih值，在規格表中選出符合的元件。需特別強調的是，選出元件的Ih值必須大于或等于步驟（3）所計算出的Ih值。


自恢復保險絲工作原理_自恢復保險絲參數


　　自恢復保險絲如何選型
　　1、確定電路的一下參數：


　　a最大工作環境溫度b標準工作電流c最大工作電壓（Umax）d最大故障電流（Imax）


　　2、選擇能適應電路最大環境溫度和標準工作電流的自恢復保險絲元件


　　使用溫度折減{環境溫度（℃）的工作電流（A）}表并選擇與電路最大環境溫度最匹配的溫度。瀏覽該欄以查閱等于或大于電路標準工作電流值。


　　3、將所選元件的最大電氣額定值與電路最大工作電壓和故障電流作比較


　　使用電氣特性表來驗證您在第2步中所選的元件是否將采用電路的最大工作電壓和故障電流。查閱裝置的最大工作電壓和最大故障電流。確保Umax和Imax大于或等于電路的最大工作電壓和最大故障電流。


　　4、確定動作時間


　　動作時間是當故障電流出現在整臺裝置上時將此元件切換到高電阻狀態所用的時間量。為了提供預期的保護功能，明確自恢復保險絲元件的工作時間是很重要的。


　　如果您選擇的元件動作過快，則會出現異常動作或有害的動作。如果元件動作過慢，則受到保護的組件在元件切換到高電阻狀態之前可能損壞。


　　使用25℃的典型動作時間曲線來確定自恢復保險絲元件的動作時間對于電路來說是過快還是過慢。如果是則返回第2步重新選擇備用元件。


　　5、驗證環境工作溫度


　　確保應用場合的最小和最大環境溫度在自恢復保險絲元件的工作溫度范圍內。大多數自恢復保險絲元件的工作溫度范圍介于-40℃到85℃。


　　6、驗證自恢復保險絲元件的外形尺寸


　　使用外形尺寸表來將您選擇的自恢復保險絲的外形尺寸與應用場合的空間條件比較。

自恢復保險絲廠家-華巨電子 www.t-kor.com