自恢复保险丝原理及标准

   2024-08-30 IP属地 广东4

自恢复保险丝原理及标准

自恢复保险丝原理及标准

自恢复保险丝,又称为聚合物正温度系数热敏电阻 (PPTC),是一种过流保护元件,近些年来在电子装备中得到愈来愈的运用。与以前的一次性熔断保险丝不同,自恢复保险丝在过流故障清除后自动恢复到导通状态,无需人工更换,大大提高了电子装备的可靠性和保护便捷性。

自恢复保险丝的核心材料是高份子聚合物和导电颗粒的混合物正常工作电流下,导电颗粒在聚合物基体中构成导电通路,出现低阻状态。当电路产生过电流故障时,流经自恢复保险丝的电流增大,致使聚合物基体温度升高。当温度到达一定阈值时,聚合物基体产生相变,体积迅速膨胀,迫使导电颗粒分离,构成高阻状态,从而限制电流通过,起到过流保护的作用。当过电流故障排除后,自恢复保险丝的温度下落,聚合物基体恢复到初始状态,导电颗粒重新构成通路,器件恢复到低阻导通状态。

  • 保持电流 (I_Hold): 指自恢复保险丝长时间通过而不产生动作的最大电流值。

  • 动作电流 (I_Trip): 指使自恢复保险丝产生动作的最小电流值。

  • 动作时间 (t_Trip): 指自恢复保险丝从开始通过过电流到转变成高阻状态所需的时间。

  • 恢复时间 (t_Hold): 指自恢复保险丝从高阻状态恢复到初始低阻状态所需的时间。

  • 最大过流能力 (I_Max): 指自恢复保险丝所能承受的最大瞬间电流值。

目前,与自恢复保险丝相干的国际标准主要有以下几个:

  • UL 1434: 美国保险商实验室 (UL) 制定的 「聚合物正温度系数器件的标准」,涵盖了自恢复保险丝的安全性要求。

  • CSA C22.2 No. 235: 加拿大标准协会 (CSA) 制定的 「聚合物正温度系数器件的结构要求」,规定了自恢复保险丝的尺寸、材料等方面的要求。

  • IEC 60738⑵⑻: 国际电工委员会 (IEC) 制定的 「热敏电阻 - 第 2⑻ 部份:过流保护用聚合物正温度系数热敏电阻的详细规范」,规定了自恢复保险丝的性能和测试方法。

自恢复保险丝凭仗其独特的性能优势,被用于各种电子装备,比如可以:

  • 消费电子产品: 手机、笔记本电脑、平板电脑、充电器等

  • 通讯装备: 路由器、交换机、基站等

  • 汽车电子: 电动车窗、车载充电器、电池管理系统等

  • 工业控制: 机电保护、传感器保护、电源保护等

选择适合的自恢复保险丝斟酌以下因素:

  • 电路的工作电压和电流: 选择的保险丝的额定电压和保持电流应高于电路的实际工作电压和电流。

  • 过流保护需求: 根据电路的过流保护需求,选择适合的动作电流和动作时间。

  • 环境温度: 环境温度会影响自恢复保险丝的性能,应选择工作温度范围适合的器件。

  • 安装方式: 自恢复保险丝有表面贴装和插件两种安装方式,可以根据实际情况选择。

总而言之,自恢复保险丝是一种安全过流保护元件现代电子装备,有着着愈来愈重要的作用。自恢复保险丝的原理、标准和运用,对电子工程师和技术人员来讲非常的重要。

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