剖析PPTC自恢复保险丝的应用原理

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    文章出处:http://www.szhomestar.com/网责任编辑:元盛达电子作者:PPTC人气:-发表时间:2020-03-20 14:16:00【

      传统保险丝作为过流保护,仅能保护一次,烧断了就需更换。而作为新型过流保护元件的可恢复保险丝具有过流保护,自动复原双重功能:

     过流保护PPTC元件串接在电路中,正常情况下,呈低阻状态,保证电路正常工作;当电路发生短路或窜入异常大电流时,PPTC元件的自热使其阻抗增加把电流限制到足够小,起到过电流保护作用。

    而自动复原 则是当产生过大电流的故障得到排除后,PPTC元件自动复原到低阻状态。这既避免了维护更换,也避免了可能引起电路损坏的持续循环的开闭状态。PPTC可恢复保险丝具有过流保护,自动复原双重功能的原因是由于其特殊的构造。PPTC可恢复保险丝是由高分子聚合物及导电材料等混合制成。正常情况下,导电材料通过聚合物材料构成三维导电通道,PPTC阻值很小;当有异常大电流通过时,PPTC元件温度迅速上升,聚合物材料随即膨胀,使得导电通道断开,引起阻抗剧增,通过的电流变小,电路如同断开,达到保护目的。当异常大电流消失后,PPTC的自热不足以维持其高阻状态,其阻抗又恢复到低阻状态。与传统保险丝相比,具有可自复,体积小,更坚实的优点。

    PPTC可恢复保险丝的动作原理是一种能量的动态平衡,流过PPTC元件的电流由于PPTC的关系产生热量,产生的热量全部或部分散发到环境中,而没有散发出去的热量便会提高PPTC元件的温度。正常工作时的温度较低,产生的热量和散发的热量达到平衡。PPTC元件处于低阻状态,PPTC不动作,当流过PPTC元件的电流增加或环境温度升高,但如果达到产生的热量和散发热量的平衡时,PPTC仍不动作。当电流或环境温度再提高时,PPTC会达到较高的温度。若此时电流或环境温度继续再增加,产生的热量会大于散发出去的热量,使得PPTC元件温度骤增,在此阶段,很小的温度变化会造成阻值的大幅提高,这时PPTC 元件处于高阻保护状态,阻抗的增加限制了电流,电流在很短时间内急剧下降,从而保护电路设备免受损坏,只要施加的电压所产生的热量足够PPTC元件散发出的热量,处于变化状态下PPTC元件便可以一直处于动作状态(高阻)。当施加的电压消失时,PPTC便可以自动恢复了。

    PPTC恢复时间的特性当PPTC元件过电流条件消失后的几秒内,PPTC元件的温度很快下降,PPTC元件便很快恢复到其低阻状态。

    环境温度对PPTC的影响

    1、环境温度的提高在超过25°C时便会使通过可恢复保险丝的电流递减。

    2、环境温度20°C时线路上的电流100%通过可恢复保险丝,但若有超过两倍以上额定电流产生时,可恢复保险丝便会动作。

    3、环境温度越高,通过的电流越大,则动作的时间会越短。