可恢復保險絲概念
可恢復保險絲是由經過特殊處理的聚合樹脂(Polymer)及分布在里面的導電粒子(CarbonBlack)組成。在正常操作下聚合樹脂緊密地將導電粒子束縛在結晶狀的結構外,構成鏈狀導電電通路,此時的可恢復保險絲為低阻狀態(a),線路上流經可恢復保險絲的電流所產生的熱能小,不會改變晶體結構。當線路發生短路或過載時,流經可恢復保險絲的大電流產生的熱量使聚合樹脂融化,體積迅速增長,形成高阻狀態(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)叫做可恢復保險絲,ResettableFuse類型的保險絲是自恢復保險絲。
可恢復保險絲的工作原理
可恢復保險絲是由高分子聚合物及導電材料等混合制成的,所以又把它稱為聚合開關。在正常狀態下,聚合物成結晶狀結構,導電材料通過聚合物構成三維導電通道(如圖1(a)所示),處于低阻導通狀態。由于阻抗低,流經元件的正常電流所產生的熱量小,不會使晶狀結構發生變化。當有大電流通過或出現過流時,可恢復保險絲本身溫度迅速上升,元件產生的熱量使聚合物隨即膨脹,導致導電物質鏈的斷裂(如圖1(b)所示),元件的阻值在極短的時間內可上升到原阻值的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。當異常大電流排除后或過熱現象消除后,元件中的導電鏈又重新建立,元件恢復到正常的低阻狀態。
圖1可恢復保險絲的工作原理示意圖
可恢復保險絲的選擇方法
根據PCB設計空間安裝的要求,確定DIP插件式或SMD貼片式或過流保護片式;依據電路中的短路電壓V,根據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;依據電路中的平均工作電流I,電路中的最高環境溫度T,根據環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。
可恢復保險絲應用范圍
聚合物可恢復保險絲沒有極性,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,而聚合物自復保險絲可以起到有效地保護作用。
通迅設備:程控交換機、用戶終端設備、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、汽車電子產品等。
電器設備:衛星接收機、安防設備、揚聲器、工業自動控制等。