自恢復(fù)保險絲PPTC工作原理及選型應(yīng)用 - 全文

自恢復(fù)保險絲PPTC是一種正溫度系數(shù)聚合物熱敏電阻，作過流保護用，可代替電流保險絲。電路正常工作時它的阻值很小（壓降很?。?dāng)電路出現(xiàn)過流使它溫度升高時，阻值急劇增大幾個數(shù)量級，使電路中的電流減小到安全值以下，從而使后面的電路得到保護，過流消失后自動恢復(fù)為低阻值。其效果與開關(guān)元件類似，只是響應(yīng)速度較慢。

它有三種封裝形式：引線型、薄片型（帶型）和貼裝型。

1、工作原理

（1）PPTC------聚合物自復(fù)保險絲由聚合物基體及使其導(dǎo)電的碳黑粒子組成。由于聚合物自復(fù)保險絲為導(dǎo)體，其上會有電流通過。當(dāng)有過電流通過聚合物自復(fù)保險絲時，產(chǎn)生的熱量（為I2R）將使其膨脹。從而碳黑粒子將分開、聚合物自復(fù)保險絲的電阻將上升。這將促使聚合物自復(fù)保險絲更快的產(chǎn)生熱、膨脹得更大，進一步使電阻升高。當(dāng)溫度達(dá)到125°C時，電阻變化顯著，從而使電流明顯減小。此時流過聚合物自復(fù)保險絲的小電流足以使其保持在這個溫度和處于高阻狀態(tài)。當(dāng)故障清除后，聚合物自復(fù)保險絲收縮至原來的形狀重新將碳黑粒子聯(lián)結(jié)起來，從而降低電阻至具有規(guī)定的保持電流這個水平。上述過程可循環(huán)多次。

（2）PPTC可恢復(fù)保險絲的動作原理是一種能量的動態(tài)平衡，流過PPTC元件的電流由于PPTC的關(guān)系產(chǎn)生熱量，產(chǎn)生的熱全部或部分散發(fā)到環(huán)境中，而沒有散發(fā)出去的熱便會提高PPTC元件的溫度。

（3）正常工作時的溫度較低，產(chǎn)生的熱和散發(fā)的熱達(dá)到平衡。PPTC元件處于低阻狀態(tài)，PPTC不動作，當(dāng)流過PPTC元件的電流增加或環(huán)境溫度升高，但如果達(dá)到產(chǎn)生的熱和散發(fā)的熱的平衡時，PPTC仍不動作。當(dāng)電流或環(huán)境溫度再提高時，PPTC會達(dá)到較高的溫度。若此時電流或環(huán)境溫度繼續(xù)再增加，產(chǎn)生的熱量會大于散發(fā)出去的熱量，使得PPTC元件溫度驟增，在此階段，很小的溫度變化會造成阻值的大幅提高，這時PPTC元件處于高阻保護狀態(tài)。

2、特性曲線

3、主要特性參數(shù)

①保持電流IH：不會使電阻值突變的最大電流。

②觸發(fā)電流IT：能使電阻值突然變大的最小電流，一般為保持電流的兩倍。

③動作時間Ttrip：通過5IH（LP系列）或3IH（LBR系列）或規(guī)定電流（其它系列）的最大動作時間。電流越大或/和溫度越高，則動作時間越短。

④最大電壓Vmax：在額定電流下能承受的最大電壓，有時也用能承受的最大沖擊電壓Vmaxinterrupt。

⑤最大電流Imax：在額定電壓下能承受的最大故障電流。

⑥動作功率Pdtyp：動作狀態(tài)下消耗的功率。

⑦靜態(tài)電阻R：在不加電的情況下電阻值應(yīng)在靜態(tài)電阻最小值Rmin和最大值Rmax所確定的范圍之內(nèi)，即Rmin≤R≤Rmax。特別要指出的是，以上參數(shù)都是在溫度為25℃的靜止空氣中的數(shù)值，溫度不同時會有所變化。保持電流IH、觸發(fā)電流IT、動作時間Ttrip和都隨著溫度的升高而減小，隨著溫度的降低而增大。

4、命名規(guī)則

5、封裝及分類

（1）貼片型封裝形式有：0603,0805,1206,1210,1812,2016,2920

（2）引線型

耐壓值有（V）：06，16，30，60，90，130，250，600

（3）薄片形

6、產(chǎn)品特點

聚合物自復(fù)保險絲與普通保險絲最明顯的區(qū)別在于其可自復(fù)的特性。盡管兩者都能提供過流保護，但是聚合物自復(fù)保險絲可以提供很多次過流保護而普通保險絲一旦熔斷，必須更換以使電路正常工作。聚合物自復(fù)保險絲的表現(xiàn)有些類似于時間延遲保險絲，兩者都需將自身的散熱考慮進去，但是聚合物自復(fù)保險絲不象時間延遲保險絲按照I2t進行散熱，因為聚合物自復(fù)保險絲在開始階段并沒有工作。

聚合物自復(fù)保險絲與雙金屬片的區(qū)別不在于可自復(fù)性，雙金屬片當(dāng)故障仍然存在時便可自復(fù)。當(dāng)其動作時產(chǎn)生較大的電壓并將可能損壞設(shè)備的故障重新接通。聚合物自復(fù)保險絲會一直處于高電阻狀態(tài)直至故障被排除。

聚合物自復(fù)保險絲與陶瓷自復(fù)保險絲的區(qū)別在于它們的初始電阻,對故障的反應(yīng)時間以及尺寸大小。兩者都屬自復(fù)型，但與具有相同保持電流的陶瓷自復(fù)保險絲相比，聚合物自復(fù)保險絲由于尺寸更小其動作更快。聚合物自復(fù)保險絲與可承載過壓裝置聯(lián)合使用通常應(yīng)用于通訊領(lǐng)域。對于許多故障事件，可控硅、氣體放電管或二極管等可承載過壓裝置能夠提供保護。聚合物自復(fù)保險絲在某些故障事件中可以保護這些過壓保護裝置，當(dāng)然聚合物自復(fù)保險絲還可以提供過流保護。

如果正確保存實際上聚合物自復(fù)保險絲的壽命沒有界限。在過熱、過濕的環(huán)境中，聚合物自復(fù)保險絲的某些特性可能受到損壞。在通常保存情況下，聚合物自復(fù)保險絲壽命可以視為無限。

7、選型及應(yīng)用

使用指導(dǎo)：

根據(jù)線路最大工作電壓V、正常工作電流I、故障電流If及最高使用環(huán)境溫度TM選擇合適的型號。在最高使用環(huán)境溫度TM時，應(yīng)滿足：

①IH（TM）略大于I；

②IT（TM）≤If≤Imax；

③Vmax≥V。

這里的線路電壓、電流是指直流或交流有效值。

自恢復(fù)保險絲一般串聯(lián)在需要保護的電路前端使用。用于代替電流保險絲可免除經(jīng)常更換的麻煩。



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