自恢复保险丝(PPTC)的工作原理及选型应用

2023-08-01

自恢复保险丝(PPTC)是一种正温度系数聚合物热敏电阻,主要由聚合物基体及导电的碳黑粒子组成。在正常工作状态下,聚合物自复保险丝为低阻状态,电流可以通过。当电路出现过流时,产生的热量(I^2R)使聚合物膨胀,导电粒子分开,聚合物自复保险丝的电阻急剧上升,从而限制电流,保护电路。过流消失后,聚合物冷却收缩,导电粒子重新联结,自复保险丝恢复为低阻状态,完成保护功能。

自恢复保险丝

1. 选型要点

自恢复保险丝的选型需要考虑以下要点:

  • 保持电流IH:不会使电阻值突变的电流。
  • 触发电流IT:能使电阻值突然变大的小电流,一般为保持电流的两倍。
  • 动作时间Ttrip:通过5IH(LP系列)或3IH(LBR系列)或规定电流的动作时间。电流越大或/和温度越高,则动作时间越短。
  • 电压Vmax:在额定电流下能承受的电压。
  • 电流Imax:在额定电压下能承受的故障电流。

2. 实际应用案例

自恢复保险丝广泛应用于电源线、电池组、电机、传感器、通讯设备等多种电路保护中。例如,在USB接口中,自恢复保险丝可以保护接口免受浪涌电流的损害;在CPU保护中,可以防止因电源输入插脚故障导致的电流过大;在电机保护中,可以防止电机失速造成的过载及过热。

自恢复保险丝与传统保险丝相比,具有以下特点:

  • 自恢复特性:自恢复保险丝可在故障排除后自动恢复,无需更换,而传统保险丝熔断后需要更换。
  • 响应速度:自恢复保险丝的响应速度相对较慢,而传统保险丝响应更快。
  • 成本与维护:自恢复保险丝初期成本较高,但长期来看,由于无需频繁更换,降低了维护成本。
  • 适用场景:自恢复保险丝适用于需要频繁保护的场景,如汽车电子、通信设备等,而传统保险丝适用于一次性保护场景。

自恢复保险丝(PPTC)以其独特的工作原理和优异的保护性能,在现代电子电路保护中发挥着越来越重要的作用。其自动恢复的特性极大地降低了维护成本和时间,提高了电路的安全性和可靠性。在选型时,需要综合考虑电路的具体参数和要求,选择合适的自恢复保险丝规格,以实现最佳的保护效果。与传统保险丝相比,自恢复保险丝虽然在成本上有所增加,但其长期的效益和对环境的贡献是不可忽视的。

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