自恢复保险丝选型方法...doc

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自恢复保险丝如何选型

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,搀加导电粒子材料后,经过特殊的工艺加工而成。习惯上把PPTC叫做自恢复保险丝。自恢复保险丝主要的作用是用来做电器中做过流保护作用。因此自恢复保险丝有耐压值,耐流,维持电流,动作时间等参数。因此在自恢复保险丝选型是要根据所用产品的电压,电流和保护电流等来选择合适的产品。方法如下:

1.首先确定被保护电路正常工作的最大环境温度,电路中工作电流,最大工作电压,要求的保护电流,动作时间等参数

2.根据被保护电路或产品的特点选择出适用的自恢复保险丝是插件保险丝还是贴片保险丝。

3.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.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.根据该型号的自恢复保险丝的动作时间曲线图确认选出的产品是否符合要求动作保护时间。

6.对照规格书中提供的数据,确认该种规格热敏电阻的尺寸符合要求。

例如,某控制电路需要过流保护,其工作电压为48伏特、电路正常工作时电流为450毫安、电路的环境温度为50℃。要求电路中电流达到1.4安培时实现保护和电路为5安培时2秒内能够对电路进行迅速保护。我们可以根据其工作电压48伏特,首先选择耐压等级为60伏特的wh60系列自恢复保险丝产品,然后对照该系列产品的维持电流与温度关系列表选择wh60-065或wh60-075两种规格的产品,再根据动作时间与电流的关系图发现,5安培时wh60-065和wh60-075的动作时间都为1秒钟左右的动作时间,但是wh60-065的保护动作电流1.3安培不符合要求,因而最终应选择wh60-075规格的自恢复保险丝。

根据以上例子可以看出,自恢复保险丝的选型可以根据上面的6步法进行选型。但是很多要求保护的电路很复杂,具体的选型还是要根据具体情况进行选型后最经过实验测试后最确定最终合适的产品。

华巨电子是专业生产自恢复保险丝制造商

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自恢复保险丝是一种热敏半导体材料,灵敏度本身就不高,如果不考虑灵敏度是完全可以用的,保险丝主要的参数就是熔断电流,只要耐压超过实际电路中的电压就行了,比如我们常见的玻璃管的保险丝,一般标的耐压都是250VAC,但实际应用的时候,不管是交流的直流的,不管是220V还是12V都是一样的,考虑的是熔断电流高灵敏度的还是需要快断的保险丝是,自恢复保险丝属于慢断类型保险丝,自恢复保险丝的材料因为通电后发热,当电流过大发热到一定程度的时候,材料就不导电了,这个和普通的保险丝是一个道理,只不过普通的保险丝是一次型熔断而已。自恢复保险丝是由经过特殊处理的聚合树脂(Polymer)及分布在里面的导电粒子(Carbon Black)组成。在正常操作下聚合树脂紧密地将导电粒子束缚在结晶状的结构外,构成链状导电电通路,此时的自恢复保险丝为低阻状态(a),线路上流经自恢复保险丝的电流所产生的热能小,不会改变晶体结构。当线路发生短路或过载时,流经自恢复保险丝的大电流产生的热量使聚合树脂融化,体积迅速增长,形成高阻状态(b),工作电流迅速减小,从而对电路进行限制和保护。当故障排除后,自恢复保险丝重新冷却结晶,体积收缩,导电粒子重新形成导电通路,自恢复保险丝恢复为低阻状态,从而完成对电路的保护,无须人工更换。

600V/400V 自恢复保险丝250V 自恢复保险丝130V 自恢复保险丝120V 自恢复保险丝

72V 自恢复保险丝60V 自恢复保险丝30V 自恢复保险丝16V 自恢复保险丝

6V 自恢复保险丝SMD贴片自恢复保险丝SMD过流保护陶瓷自恢复保险丝

自恢复过流过压保护保险丝小电流(5mA~500mA)

圆形电池用PPTC过流保护片带状电池用PPTC过流保护片锂离子电池过流保护盖帽WMZ12A陶瓷自恢复保险丝应用范围

通迅设备:程控交换机、用户终端设备、总配线保安单元等。

汽车电子:汽车线束、汽车防盗器、汽车微电机、汽车电子产品等。

电子行业:电源镇流器、微电机、火灾报警、仪器仪表等。

电器设备:卫星接收机、安防设备、扬声器、工业自动控制等。

安装方式

自恢复保险丝没有极性,阻抗小,安装方便,将其串联关于被保护电器的线路中即可,电源直流或交流均可。

动作原理

自恢复保险丝的动作原理是一种能量的动态平衡,流过自恢复保险丝系列元件的电流由于自恢复保险丝系列的关系产生热量,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系列元件的温度。

正常工作时的温度较低,产生的热和散发的热达到平衡。自恢复保险丝系列元件处于低阻状态,自恢复保险丝系列不动作,当流过自恢复保险丝系列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,自恢复保险丝系列仍不动作。当电流或环境温度再提高时,自恢复保险丝系列会达到较高的温度。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,使得自恢复保险丝系列元件温度骤增,在此阶段,很小的温度变化会造成阻值的大幅提高,这时自恢复保险丝系列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系列元件散发出的热量,处于变化状态下自恢复保险丝系列元件便可以一直处于动作状态(高阻)。当施加的电压消失时,自恢复保险丝系列便可以自动恢复了。

高分子PTC热敏电阻动作后的恢复特性

高分子PTC热敏电阻由于电阻自恢复,因而可以重复多次使用。下图为热敏电阻动作后,恢复过程中电阻随时间变化的示意图。电阻一般在十几秒到几十秒中即自恢复到初始值1.6倍左右的水平,此时热敏电阻的维持电流已经恢复到额定值,可以再次使用了。一般说来,面积和厚度较小的热敏电阻恢复相对较快;而面积和厚度较大的热敏电阻恢复相对较慢。

温度对自恢复保险丝元件的影响

高分子PTC自恢复保险丝是一种直热式、阶跃型热敏电阻,其电阻变化过程与自身的发热和散热情况有关,因而其维持电流IH、动作电流IT及动作时间受环境温度影响。下图为热敏电阻典型的维持电流、动作电流与环境温度的关系示意图。当环境温度和电流处于A区时,热敏电阻发热功率大于散热功率而会动作;当环境温度和电流处于B区时,热敏电阻的散热功率与发热功率接近,因而可能动作也可能不动作;当环境温度和电流处于C区时发热功率小于散热功率,热敏电阻将长期处于不动作状态。

符号说明

符号说明

Ih 自恢复保险丝元件在25℃环境温度下的最大的工作电流

It 自恢复保险丝元件在25℃环境温度下启动保护的最小电流

Imax 自恢复保险丝元件能承受最大电流

Pdmax 自恢复保险丝元件工作状态下的消耗功效

Vmax 自恢复保险丝元件的最大工作电压

Vmaxi 自恢复保险丝元件在阻断状态下所承受的最大电压

Rmin 自恢复保险丝元件工作前的初始最小阻值

Rmaxi 自恢复保险丝元件末工作前的初始最大阻值

选型指南

1、列出设备线路上的平均工作电流(I)和最大的工作电压(V)

2、列出工作环境温度正常值及范围,按折减率计算正常电流Ih (详见环境温度与电流值的折减率表)

Ih =平均工作电流(I) ÷环境温度与电流值的折减率

3、根据L 、V值,产品类别及安装方式选择一种自恢复保险丝系列。(参考各规格表)

4、选出的自恢复保险丝的I值必须小于或等于Ih,额定电流是在一定的条件下给出的,如果要求工作在较宽的温度范围,应该留有一定的裕量,一般可以取1.5-2

倍。

5、Vmax指的是击穿电压,交直流均可以用。

6、保护动作时间与电流成反比,但是至少是额定电流的两倍,类似于熔丝管。

7、由于是半导体聚合物器件,所以开关次数不会那末少的。

8、使用时注意它有一定导通电阻,额定电流越大,电阻越小;高压型的电阻要更大一些。

高分子PTC热敏电阻知识问答

1. 高分子PTC热敏电阻主要应用于哪些方面?

高分子PTC热敏电阻可用于计算机及其外部设备、移动电话、电池组、远程通讯和网络装备、变压器、工业控制设备、汽车及其它电子产品中,起到过电流或过温保护作用。

2. 高分子PTC热敏电阻与保险丝、双金属电路断路器及陶瓷PTC热敏电阻的主要区别是什么?

高分子PTC热敏电阻是一种具有正温度系数特性的导电高分子材料,它与保险丝之间最显著的差异就是前者可以多次重复使用。这两种产品都能提供过电流保护作用,但同一只高分子PTC热敏电阻能多次提供这种保护,而保险丝在提供过电流保护之后,就必须用另外一只进行替换。

高分子PTC热敏电阻与双金属电路断路器的主要区别在于前者在事故未被排除以前一直出于关断状态而不会复位,但双金属电路断路器在事故仍然存在时自身就能复位,这就可能导致在复位时产生电磁波及火花。同时,在电路处于故障条件下重新接通电路可能损坏设备,因而不安全。高分子PTC热敏电阻能够一直保持高电阻状态直到排除故障。

高分子PTC热敏电阻与陶瓷PTC热敏电阻的不同在于元件的初始阻值、动作时间(对事故事件的反应时间)以及尺寸大小的差别。具有相同维持电流的高分子PTC热敏电阻与陶瓷PTC热敏电阻相比,高分子PTC热敏电阻尺寸更小、阻值更低,同时反应更快。

3. 高分子PTC热敏电阻的工作原理是什么?

高分子PTC热敏电阻是由填充炭黑颗粒的聚合物材料制成。这种材料具有一定导电能力,因而能够通过额定的电流。如果通过热敏电阻的电流过高,它的发热功率大于散热功率,此时热敏电阻的温度将开始不断升高,同时热敏电阻中的聚合物基体开始膨胀,这使炭黑颗粒分离,并导致电阻上升,从而非常有效地降低了电路中的电流。这时电路中仍有很小的电流通过,这个电流使热敏电阻维持足够温度从而保持在高电阻状态。当故障排除之后,高分子PTC热敏电阻很快冷却并将回复到原来的低电阻状态,这样又象一只新的热敏电阻一样可以重新工作了。

4. 怎样才能知道我手中的产品或样品是哪一种型号的高分子PTC热敏电阻?

华巨公司生产的大部分高分子PTC热敏电阻标有产品的规格或型号,在产品规格书中也列出了标准的产品标志。但有些标志只能被有识别能力的厂商或代理识别。

5. 高分子PTC热敏电阻的电阻值在非断路状态时会改变吗?

高分子PTC热敏电阻的电阻值随着工作环境的变化会略有改变,一般随着温度及电流的增加电阻值升高,反之降低。

6. 高分子PTC热敏电阻的存贮期多长?

如果存贮得当,高分子PTC热敏电阻的存贮期没有什么期限限制。若暴露在过潮或过高温度下,一些规格产品性能可能会改变,比如锡铅的可焊性等,但是在正常的电器元件保存条件下可以长期保存。

7. 什么情况下高分子PTC热敏电阻可以复位?复位的速度有多快?

一般情况下只要除去加载在热敏电阻两端的电压,热敏电阻即可复位;但如果外界环境温度很高时(如150℃)热敏电阻不能复位。高分子PTC热敏电阻回复到低电阻状态需要的时间取决于多种因素:产品的类型、装配形式、结构、外界温度、断路状态的持续时间等。一般复位时间小于几分钟,某些情况下只需几秒钟热敏电阻即可复位。

8. 高分子PTC热敏电阻是自动复位吗?

由曲线可以看出熔断保险丝的材料具有较低的融化温度,对环境温度比较灵敏其折减率比较大,而聚合物自恢复式保险丝对温度十分敏感,所以它随温度折减率最大。

采用这件率后,既能保证电路的安全运行,又能使保险丝安全长寿的工作。

例如:某电路额定电压为12V,正常工作电流为2A,如果采用高分子PPTC自恢复式保险丝要求符合UL规范的保险丝,要求该保险丝长期工作在90℃,则所选用的保险丝额定电流为In=Ir/(fo*f1)=2/(0.75*0.4)=6.6A,所以推荐使用16-700自恢复保险丝。

如果采用高分子PPTC自恢复式保险丝要求符合ICE规范的保险丝,要求该保险丝长期工作在90℃,则所选用的保险丝额定电流为In=Ir/(fo*f1)=2/(1*0.4)=5A,所以推荐使用16-500自恢复保险丝。

很显然选用保险丝额定电流太大,当遇到异常情况时,保险丝很难熔断达不到保险的目的,如果选择的额定电流太小,即使未遇到异常情况保险丝也会保护,使电路无法正常工作。

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