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高分子自恢复式保险丝的原理与特性
编辑:东莞市世隆电子有限公司   发布时间:2016-11-03

   由于科技的不断发展,小小保险丝有了大进步!   

    传统一次性保险丝作为过流保护元件,只能保护一次,熔断后需要更换。聚合物自复保险丝(PPTC)因其可自行恢复的优异特性,可以一次安装,反复使用,作为新型过流过热保护元件,正在线路防护领域获得越来越广泛的应用。

一、工作原理

    聚合物自恢复式保险丝由高分子材料和导电微粒组成,正常情况下,导电微粒在高分子基体材料中构成链状导电通道,元件维持在低阻抗状态,当电路发生过电流(如短路)时,大电流产生的热量使高分子材料迅速膨胀,切断链状导电通道,元件由低阻抗瞬变为高阻抗,阻断电路,保护负载,在故障排除后,高分子材料自动收缩,导电通道重新链接,元件又自行恢复至原始状态,从而实现“重复使用,无须更换,一劳永逸”之目的。(工作原理示意图如图1,2

二、安装方式

    自恢复式保险丝没有极性,串联于电路中使用,AC或DC电源均可。上海WAYON公司的自复保险丝有光片、插件或表面贴装多种安装方式供选择。

三、如何选型

(一) 确定工作线路如下数据和要求:

 1. 平均工作电流(I)和工作电压(V)(无须考虑峰值)

 2. 元件的使用环境温度(T)(可能的温升要考虑进去)

 3. 元件的电压降/阻值要求

 4. 动作时间要求。如UL60950对USB3.0的保护时间要求是5秒内使故障电流小于8A。

(二)根据V值(V≤Vmax),I值(I≤Ih)及安装方式选择一种产品系列。

 (三)查看该系列产品的温度-保持电流Ih对应表,查找使用环境温度T值下该系列产品对应的保持电流值,找到其中Ih值大于或等于工作电流值的一种或几种型号,即是可供选用的备选型号。

(四)按照(一)的要求测试上述初步符合要求的型号,确定其中最佳型号。

四、环境温度对保持电流和触发电流(It)的影响

    保持电流和触发电流都是与环境温度相关的变量,均随环境温度的升高而衰减,其衰减比例示意图如图3所示。

五、动作时间和环境温度及电流的关系

    自恢复式保险丝动作时间的快慢随环境温度及流经电流不同而不同,更高的环境温度或更大的电流意味着更快的动作时间。如图4。

六、电阻值自恢复特性

    电源切断故障消失后,元件阻值会迅速恢复为初始值。图5所示为聚合物自复保险丝阻值随时间恢复特性曲线。

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