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电子元器件基础知识

杭州东沃电子为您讲述有关于二极管,放电管,自恢复保险丝,压敏电阻,ESD等知识。

 
 
 

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过流电路保护:保险丝与自恢复保险丝如何取舍?  

2016-06-04 09:42:46|  分类: 自恢复保险丝 |  标签: |举报 |字号 订阅

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        隻要是电子产品就不可避免的会有过流、过压及静电放电等问题,而电子工程师的存在就是在进行电路设计的时候将保护电路考虑进去。就电子产品的过流防 护,电子工程师在保护电路设计过程中,就会麵临是选用保险丝还是选用PTC?硕凯电子觉得其实这个问题往往见仁见智,尽管在常见应用领域中有时由于某些重 要的考虑因素,使用其中一种可能比使用另一种更好。

  使用传统保险丝或是使用最新研发的自恢複PTC都可以实现过流电路保护。两者都是通 过对电路中过量电流产生的发热现象做出反应从而实现保护功能。保险丝是靠熔断来断开电流的,而PTC则是依赖从低阻态变为高阻态来限製电流的大小。充分理 解两种装置的性能差异会使您在选择最佳电路保护方案时做出更轻鬆的选择。例如,LED照明、电脑、周边设备以及便携设备(如智能手机、平板电脑等)的很多 设计都要求使用PTC,其原因在于PTC可以自行複位。如果使用保险丝,则每次发生过流都必须进行更换,这是用户无法接受的。

  PTC自恢複保险丝作用原理:

   PTC的作用原理是将具有潜在危害的过载电流限製在安全范围内。具体而言就是:通过装置的过大电流会导致内部热量增加(I2R),由此造成PTC的升 温,导致其电阻增加。在出现过热情况前,PTC电阻通常隻占电路总阻抗很小一部分。如下图所示,聚合体PTC的电阻增大具有非线性特征,这样的相对较大的 电阻会将电路中的电流降低或限製在安全的范围内。从低电阻到高电阻的转变点称之为“跳变点”。

  通过较高电阻的受限电流产生的热量将使 PTC的温度维持在一个高水平,从而造成电阻居高不下。该热平衡条件会始终保持,直到电路掉电,PTC逐渐降温,阻值变小。PTC具有自恢複功能的基本作 用原理是温度升高会导致电阻增加,反之亦然。PTC是通过从电路中去除电源,从而使装置温度降低而实现自恢複或返回低阻状态的。在这之后,该组件就可随时 对未来过载做出响应。如果过流问题的根源被排除,电阻就会保持低阻态;但再次出现过流时,装置将再次转换至高阻态。

  自恢複保险丝选型需要注意以下几个细节:

  1、确定电路的以下参数:

  最大工作环境温度 b 标准工作电流 c 最大工作电压(Umax) d 最大故障电流(Imax)

  2、选择能适应电路最大环境温度和标准工作电流的自恢複保险丝元件

  使用温度折减{环境温度(℃)的工作电流(A)}表并选择与电路最大环境温度最匹配的温度。浏览该栏以查阅等于或大于电路标准工作电流值。

  3、将所选元件的最大电气额定值与电路最大工作电压和故障电流作比较

  使用电气特性表来验证您在第2步中所选的元件是否将采用电路的最大工作电压和故障电流。查阅装置的最大工作电压和最大故障电流。确保Umax和Imax大于或等于电路的最大工作电压和最大故障电流。

  4、确定动作时间

   动作时间是当故障电流出现在整台装置上时将此元件切换到高电阻状态所用的时间量。为了提供预期的保护功能,明确自恢複保险丝元件的工作时间是很重要的。 如 果您选择的元件动作过快,则会出现异常动作或有害的动作。如果元件动作过慢,则受到保护的组件在元件切换到高电阻状态之前可能损坏。

  使用25℃的典型动作时间曲线来确定自恢複保险丝元件的动作时间对于电路来说是过快还是过慢。如果是则返回第2步重新选择备用元件。

  5、验证环境工作温度

  确保应用场合的最小和最大环境温度在自恢複保险丝元件的工作温度范围内。大多数自恢複保险丝元件的工作温度范围介于-40℃到85℃。

  6、验证自恢复保险丝元件的外形尺寸

  使用外形尺寸表来将您选择的自恢复保险丝的外形尺寸与应用场合的空间条件比较。

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