自恢复保险丝,是一种过流电子保护元件,采用高分子有机聚合物在高压、高温,硫化反应的条件下,掺加导电粒子材料后,经过特殊的工艺加工而成。传统保险丝过流保护,仅能保护一次,烧断了需更换,而自恢复保险丝具有过流过热保护,自动恢复双重功能。

1.自恢复保险丝的工作原理

自恢复保险丝的动作原理,是一种能量的动态平衡,流过自恢复保险丝的电流,由于电流热效应的关系,产生一定程度的热量(自恢复保险丝都存在阻值),产生的热全部或部分散发到环境中,而没有散发出去的热便会提高自恢复保险丝元件的温度。正常工作时的温度较低,产生的热和散发的热达到平衡。自恢复保险丝元件处于低阻状态,自恢复保险丝不动作,当流过自恢复保险丝元件的电流,增加或环境温度升高,但如果达到产生的热和散发的热的平衡时,自恢复保险丝仍不动作。当电流或环境温度再提高时,自恢复保险丝会达到较高的温度。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,使得自恢复保险丝元件温度骤增,在此阶段,很小的温度变化会造成阻值的大幅提高,这时自恢复保险丝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自恢复保险丝元件散发出的热量,处于变化状态下的自恢复保险丝元件便可以一直处于动作状态(高阻)。当施加的电压消失时,自恢复保险丝便可以自动恢复了。

自恢复保险丝的工作原理

2.自恢复保险丝的分类

1、自恢复保险丝,根据材料可分为2种:1、聚合物高分子PPTC;2、陶瓷CPTC两种自恢复保险丝。

2、根据封装形式又可分为2种:1、引线插件;2、SMD贴片。还可以根据电压分为600V,250V,130V,120V,72V,60V,30V,24V,16V,6V等。

自恢复保险丝的分类

3.自恢复保险丝选型

1、参数的确定。首先我们应该根据被保护的电路中正常工作时的最大环境温度,电路中的正常工作电流以及最大工作电流,起保护的电流大小以及动作时间等参数来选择合适的自恢复保险丝。

2、形状的确定。自恢复保险丝分为插件和贴片两种外观形式,我们在选型的时候要根据被保护电路或者产品的特点来选择合适的自恢复保险丝是插件保险丝还是贴片保险丝

3、耐压值的确定。根据最大工作电压选择出耐压等级大于或等于最大工作电压的产品系列。

4、确定合适的维持电流。根据电路工作最大环境温度和电路中工作电流,对照自恢复保险丝温度折减率选出维持电流适合的产品规格。

5、确定产品需要的动作保护时间。根据产品型号的自恢复保险丝动作时间曲线图确认产品需要起保护的时间。

自恢复保险丝选型

4.自恢复保险丝的应用

1、输入与输出接口的保护

在许多驱动器和控制装置电路中都配备了通讯和数据接口,可以用于系统器件之间的信息传输。在一些特殊情况下,这些接口的接线会与交流或直流电源电缆并排铺设,线束可能会因各种因素出现短路,如果这个时候使用自恢复保险丝,就能保护任何与这条短路线路相连接的系统防止通讯接口的损坏,可以最大程度降低设备故障的停运时间和维修成本。

2、CPU保护

在CPU中,会使用一个电压调整模块(VRM)向处理器提供所需电压和电流。当VRM出现异常故障时,处理器就会尝试获取更多的电力。此时,在VRM的电源输入插脚上安装PTC器件,就可以保护处理器,只需替换VRM,而不需要更换昂贵的处理器。

3、电机过载、过热保护

运动机械可能会出现堵塞或断裂故障,并导致电机失速,如果继续供给电源会导致电机的损坏或驱动装置的损毁,此时将自恢复保险丝与电机驱动器串联起来后,可以保护电机失速或卡死造成的过载及过热。

4、音频电路的保护

音频电路在使用过程如果不做过载保护,电路故障容易导致整个电路烧毁,损坏扬声器以及影响音频电路的其它功能。这时如果在音频电路中安装自恢复保险丝,在电路异常、过载等情况时,自恢复保险丝阻断过大电流、保护音频电路的安全。

自恢复保险丝的应用