可恢復(fù)保險絲概念
可恢復(fù)保險絲是由經(jīng)過特殊處理的聚合樹脂(Polymer)及分布在里面的導(dǎo)電粒子(CarbonBlack)組成。在正常操作下聚合樹脂緊密地將導(dǎo)電粒子束縛在結(jié)晶狀的結(jié)構(gòu)外,構(gòu)成鏈狀導(dǎo)電電通路,此時的可恢復(fù)保險絲為低阻狀態(tài)(a),線路上流經(jīng)可恢復(fù)保險絲的電流所產(chǎn)生的熱能小,不會改變晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)線路發(fā)生短路或過載時,流經(jīng)可恢復(fù)保險絲的大電流產(chǎn)生的熱量使聚合樹脂融化,體積迅速增長,形成高阻狀態(tài)(b),工作電流迅速減小,從而對電路進行限制和保護。
從定義上講PPTC(PolymerPositiveTemperatureCoefficient)叫做可恢復(fù)保險絲,ResettableFuse類型的保險絲是自恢復(fù)保險絲。
可恢復(fù)保險絲的工作原理
可恢復(fù)保險絲是由高分子聚合物及導(dǎo)電材料等混合制成的,所以又把它稱為聚合開關(guān)。在正常狀態(tài)下,聚合物成結(jié)晶狀結(jié)構(gòu),導(dǎo)電材料通過聚合物構(gòu)成三維導(dǎo)電通道(如圖1(a)所示),處于低阻導(dǎo)通狀態(tài)。由于阻抗低,流經(jīng)元件的正常電流所產(chǎn)生的熱量小,不會使晶狀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。當(dāng)有大電流通過或出現(xiàn)過流時,可恢復(fù)保險絲本身溫度迅速上升,元件產(chǎn)生的熱量使聚合物隨即膨脹,導(dǎo)致導(dǎo)電物質(zhì)鏈的斷裂(如圖1(b)所示),元件的阻值在極短的時間內(nèi)可上升到原阻值的1x10(6)倍以上,限止了大電流流過元件,只有很小的電流流過,如同切斷了電路一樣,達到了保護的目的。當(dāng)異常大電流排除后或過熱現(xiàn)象消除后,元件中的導(dǎo)電鏈又重新建立,元件恢復(fù)到正常的低阻狀態(tài)。
圖1可恢復(fù)保險絲的工作原理示意圖
可恢復(fù)保險絲的選擇方法
根據(jù)PCB設(shè)計空間安裝的要求,確定DIP插件式或SMD貼片式或過流保護片式;依據(jù)電路中的短路電壓V,根據(jù)PPTC最大承受工作電壓Vmax大于或等于V,選擇某一系列PPTC;如72/30系列;依據(jù)電路中的平均工作電流I,電路中的最高環(huán)境溫度T,根據(jù)環(huán)境溫度與電流折減比計算出電路的常溫工作電流Ih值,Ih=I/溫度折減比值,在選擇好的系列中確定PPTC工作電流稍大于或等于Ih值;依據(jù)被保護電路的最小保護電流值與保護的時間值,在1.2.3選擇好的型號I-T曲線上,找到與之最接近的點,那么這個點所在的曲線就是最終確定客戶需要的PPTC型號。
可恢復(fù)保險絲應(yīng)用范圍
聚合物可恢復(fù)保險絲沒有極性,電容小,適用于AC和DC電源,與被保護電器串聯(lián)于線路中。鋰離子電池常常會因為短路或過充電等造成燃燒、爆炸等意外事故,而聚合物自復(fù)保險絲可以起到有效地保護作用。
通迅設(shè)備:程控交換機、用戶終端設(shè)備、總配線保安單元等。
汽車電子:汽車線束、汽車防盜器、汽車微電機、汽車電子產(chǎn)品等。
電子行業(yè):電源鎮(zhèn)流器、微電機、火災(zāi)報警、儀器儀表等。
電器設(shè)備:衛(wèi)星接收機、安防設(shè)備、揚聲器、工業(yè)自動控制等。