什么是自恢復(fù)保險(xiǎn)絲？自恢復(fù)保險(xiǎn)絲有哪些不同類型？

什么是自恢復(fù)保險(xiǎn)絲？

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲是一種保護(hù)電子電路免受過流、過載、過熱或短路損壞的裝置。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲有兩種類型：傳統(tǒng)的徑向引線和SMD芯片封裝。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲具有正溫度系數(shù) (PTC)，這意味著溫度升高后電阻會(huì)增加。當(dāng)由于過流或類似故障狀態(tài)而導(dǎo)致溫度升高時(shí)，保險(xiǎn)絲中的電阻會(huì)增加，從而減少電流。一旦故障得到糾正，PTC 的磁芯就會(huì)冷卻并收縮，從而使電流能夠正常流動(dòng)。這種復(fù)位能力將自恢復(fù)保險(xiǎn)絲與常規(guī)保險(xiǎn)絲區(qū)分開來，常規(guī)保險(xiǎn)絲在出現(xiàn)故障后必須更換。

PTC 如何工作？

自恢復(fù)聚合物PTC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

PPTC 器件由含有導(dǎo)電填料的聚合物材料制成，粘合在兩個(gè)導(dǎo)電板之間。圖 1 描繪了典型的導(dǎo)電鏈和熱膨脹模型，說明了 PPTC 背后的物理力學(xué)。在正常溫度下，聚合物復(fù)合材料中的導(dǎo)電顆粒會(huì)形成大量導(dǎo)電路徑，使電流能夠不間斷地流過保險(xiǎn)絲。在高溫下，聚合物的相變從晶態(tài)變?yōu)榉蔷B(tài)，導(dǎo)致體積膨脹，破壞大部分導(dǎo)電路徑。這會(huì)導(dǎo)致器件電阻急劇、非線性增加，從而通過減少流過電路元件的電流量來保護(hù)電路元件。一旦故障電流或高環(huán)境溫度被移除和/或電源被關(guān)閉，聚合物開始冷卻并恢復(fù)其原始狀態(tài)。該器件最終恢復(fù)到低電阻狀態(tài)。

PPTC 器件中的電阻和電流

當(dāng)溫度敏感 PPTC 器件處于過熱狀態(tài)時(shí)，該器件會(huì)達(dá)到“跳閘”狀態(tài)。該設(shè)備現(xiàn)在具有更高的電阻。使 PPTC 跳閘所需的電量因設(shè)備而異，范圍從微小 (20mA) 到大 (100A)。跳閘的設(shè)備會(huì)產(chǎn)生最少的電流，從而產(chǎn)生最少的熱量。一旦斷電，PPTC 就會(huì)慢慢冷卻，恢復(fù)到正常狀態(tài)，并允許電流流動(dòng)

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲有哪些不同類型？

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲主要有兩種類型：陶瓷 PTC 和聚合物 PTC，每種類型都有不同的特性，使其適合不同的應(yīng)用。特定類型保險(xiǎn)絲的選擇取決于應(yīng)用的要求。兩種類型的 PTC 自復(fù)保險(xiǎn)絲都具有 PTC 電阻。

陶瓷 PTC 保險(xiǎn)絲通常用于高電流應(yīng)用。陶瓷PTC保險(xiǎn)絲由陶瓷材料制成，具有高電流容量和低電阻值。聚合物 PTC 主要用于低電流應(yīng)用。聚合物保險(xiǎn)絲通常更小并且響應(yīng)時(shí)間更快。

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲有不同的外形尺寸和安裝選項(xiàng)，包括電池帶、徑向引線和表面安裝。

軸向鉛電池帶 PTC

軸向鉛電池帶 PTC 用于可充電電池組和鋰離子電池組，以提供過流保護(hù)。Belfuse 的 0ZSC 系列可管理 1.2 至 4.2A 的任何電流，并可在 15 至 30 VDC 的任何電壓下工作。

表面貼裝PTC

OXCG系列表面貼裝PPTC

表面貼裝自恢復(fù)保險(xiǎn)絲用于消費(fèi)電子產(chǎn)品和其他空間非常寶貴的應(yīng)用。它們直接安裝在電路板上，無需在板上鉆孔。

徑向引線 PTC

0ZRS 系列徑向引線 PPTC

徑向引線 PTC 的引線以放射狀方式從設(shè)備主體延伸出來。它們有多種尺寸和電阻值可供選擇。

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲有哪些規(guī)格？

1.保持電流：自恢復(fù)保險(xiǎn)絲在跳閘并從低阻狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咦锠顟B(tài)之前可以承受的最大電流量。保險(xiǎn)絲的保持電流高于電路中的最大電流，因此在正常工作時(shí)不會(huì)跳閘。

2.跳閘電流：使保險(xiǎn)絲跳閘并斷開電路的電流量。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲比傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲具有更高的跳閘電流，并且它們?cè)O(shè)計(jì)用于響應(yīng)過流情況而快速跳閘。跳閘電流通常超過保持電流。

3.額定電壓：保險(xiǎn)絲可以安全工作而不擊穿的最大電壓。所選保險(xiǎn)絲的額定電壓必須匹配或超過所使用的電路電壓。

4.最大電流：可以通過保險(xiǎn)絲的最大電量，超過該電流會(huì)導(dǎo)致保險(xiǎn)絲過熱，可能造成損壞。最大額定電流通常由熱敏電阻制造商指定，并且基于熱敏電阻的尺寸、材料和設(shè)計(jì)。

5.最大跳閘時(shí)間（MTT）：發(fā)生故障電流時(shí)，器件從低阻狀態(tài)切換到高阻狀態(tài)所需的最長(zhǎng)時(shí)間。PPTC 器件的跳閘時(shí)間定義為在故障電流出現(xiàn)時(shí)使器件跳閘所需的時(shí)間。該時(shí)間取決于故障電流的大小和持續(xù)時(shí)間以及環(huán)境溫度。

6.典型功率：在 23°C 靜止空氣環(huán)境中，保險(xiǎn)絲處于跳閘狀態(tài)時(shí)通常消耗的功率量。

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲由什么制成？

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲由響應(yīng)性導(dǎo)電聚合物制成，具有熱響應(yīng)性并在正常條件下導(dǎo)電。然而，在過電流條件下，聚合物會(huì)阻止電流流動(dòng)。該聚合物與聚乙烯、聚碳酸酯和炭黑等其他材料混合，以實(shí)現(xiàn)熱性能、機(jī)械性能和電性能的正確平衡。

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲用在什么地方？

PPTC 器件通常用于需要防止過流情況的各種電子和電氣應(yīng)用中。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的一些常見應(yīng)用包括消費(fèi)電子產(chǎn)品、電源、電信設(shè)備和工業(yè)控制系統(tǒng)。除了這些應(yīng)用之外，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲還用于各種其他汽車系統(tǒng)，例如配電裝置、起動(dòng)電機(jī)和電池管理系統(tǒng)，以提供過流保護(hù)。

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲和傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲有什么區(qū)別？

PPTC 和保險(xiǎn)絲的作用相同：保護(hù)電子電路免受過流相關(guān)問題的影響。不同之處在于保險(xiǎn)絲在跳閘后必須更換，而 PPTC 可以自行重置。PPTC 可以應(yīng)對(duì)過流突發(fā)，無需更換。

PPTC 和保險(xiǎn)絲都會(huì)通過產(chǎn)生熱量來對(duì)過量電流做出反應(yīng)，但它們的作用方式不同。保險(xiǎn)絲熔斷，完全中斷電流，而 PPTC 通過隨著溫度升高從低電阻狀態(tài)變?yōu)楦唠娮锠顟B(tài)來限制電流。簡(jiǎn)而言之，如果需要阻止電流流動(dòng)以完全保護(hù)設(shè)備，則首選保險(xiǎn)絲。另一方面，PPTC 通常用于預(yù)計(jì)會(huì)頻繁發(fā)生過流事件的情況，并且以較低的服務(wù)成本維持穩(wěn)定的系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)間非常重要。它們?cè)诟鼡Q保險(xiǎn)絲具有挑戰(zhàn)性的偏遠(yuǎn)或難以到達(dá)的地點(diǎn)也很有用。

常見問題 (FAQ)

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲和斷路器有什么區(qū)別

斷路器和自恢復(fù)保險(xiǎn)絲都能保證電路安全。斷路器是一種機(jī)電裝置，設(shè)計(jì)用于在電流超過額定值時(shí)“跳閘”或打開觸點(diǎn)，阻止電流流動(dòng)并防止損壞電氣設(shè)備或線路。斷路器跳閘后，可以通過開關(guān)復(fù)位。斷路器是任何配電系統(tǒng)的重要組成部分。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲（PPTC）執(zhí)行類似的功能，如果電流超過額定值，就會(huì)“跳閘”。不同之處在于，當(dāng)不再存在過流情況時(shí)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲會(huì)自動(dòng)重置。當(dāng)斷路器跳閘時(shí)，電流被完全切斷，而自恢復(fù)保險(xiǎn)絲仍可允許小電流通過。

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲有哪些不同類型？

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲有兩種類型：聚合物 PTC 和陶瓷 PTC。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲還可以通過外形尺寸來區(qū)分。

您需要降低自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的額定值嗎？

降低自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的額定值意味著選擇額定電流高于應(yīng)用要求的器件。溫度會(huì)影響自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的可靠運(yùn)行，并且可能需要降額。有關(guān)降額的更多信息，請(qǐng)參閱保險(xiǎn)絲制造商的規(guī)格。

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲會(huì)磨損嗎？

重復(fù)的跳閘和復(fù)位循環(huán)可能會(huì)導(dǎo)致 PPTC 保險(xiǎn)絲承受熱應(yīng)力，從而降解其聚合物基體。定期檢查和更換經(jīng)歷過多次跳閘復(fù)位循環(huán)的 PPTC 保險(xiǎn)絲也很重要。

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲有什么作用？

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲可保護(hù)電子電路免受過壓或過流事件的影響。它是一種被動(dòng)安全裝置。當(dāng)流過保險(xiǎn)絲的電流超過額定值時(shí)就會(huì)產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致器件膨脹。這會(huì)增加其電阻，減少流過保險(xiǎn)絲的電流。

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲有哪些缺點(diǎn)？

1.與傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲相比，PPTC 保險(xiǎn)絲具有更高的電阻。

2.與傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲相比，PPTC 保險(xiǎn)絲的響應(yīng)時(shí)間較慢，這會(huì)延遲電路的保護(hù)并可能造成損壞。

3.PPTC 保險(xiǎn)絲在最大電壓和工作溫度方面存在限制，限制了其在某些應(yīng)用中的使用。

4.PPTC 保險(xiǎn)絲的重復(fù)循環(huán)可能會(huì)導(dǎo)致其性能隨著時(shí)間的推移而退化，從而降低其可靠性和使用壽命。

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲安全嗎？

如果正確使用并在額定規(guī)格范圍內(nèi)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲是安全的。

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲有極性嗎？

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲沒有極性。

我如何知道我的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲是否壞了？

可以通過多種方法來識(shí)別失效的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，包括電阻和電流測(cè)量、目視檢查和電路故障。該方法取決于所使用的保險(xiǎn)絲和電路。

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的工作范圍是多少？

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的工作溫度范圍一般在-40℃至+85℃之間。

PPTC和保險(xiǎn)絲有什么區(qū)別？

保險(xiǎn)絲和PPTC都是過流保護(hù)器件。保險(xiǎn)絲在過流事件期間完全阻止電流流動(dòng)，而 PPTC 則將電流降低至安全水平。此外，跳閘后必須更換保險(xiǎn)絲；PPTC 會(huì)自動(dòng)重置。

PPTC保險(xiǎn)絲的額定值是多少？

PPTC 保險(xiǎn)絲的規(guī)格包含多個(gè)額定值，包括保持電流、跳閘電流、電壓和功率。PPTC 保險(xiǎn)絲的額定值對(duì)于確保其為其所連接的電路提供適當(dāng)級(jí)別的保護(hù)至關(guān)重要。仔細(xì)考慮電路的電氣要求并為特定應(yīng)用選擇具有適當(dāng)額定值的 PPTC 器件非常重要。

PPTC 保險(xiǎn)絲如何工作？

在正常溫度下，聚合物 PTC 中的導(dǎo)電顆粒會(huì)形成許多導(dǎo)電路徑。

在正常工作條件下，PPTC 具有低電阻并且允許電流流動(dòng)。當(dāng)大電流通過保險(xiǎn)絲時(shí)，溫度會(huì)升至器件的開關(guān)溫度以上。結(jié)果，聚合物經(jīng)歷從結(jié)晶態(tài)到非晶態(tài)的相變，導(dǎo)致器件電阻非線性增加。這會(huì)斷開電路路徑，提供電路保護(hù)。

保險(xiǎn)絲中的PTC代表什么？

PTC 代表正溫度系數(shù)。