自動(dòng)恢復(fù)保險(xiǎn)絲工作原理

　　自恢復(fù)保險(xiǎn)絲是由經(jīng)過特殊處理的聚合樹脂(Polymer)及分布在里面的導(dǎo)電粒子(Carbon Black)組成。在正常操作下聚合樹脂緊密地將導(dǎo)電粒子束縛在結(jié)晶狀的結(jié)構(gòu)外，構(gòu)成鏈狀導(dǎo)電電通路，此時(shí)的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲為低阻狀態(tài)(a)，線路上流經(jīng)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的電流所產(chǎn)生的熱能小，不會(huì)改變晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)線路發(fā)生短路或過載時(shí)，流經(jīng)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的大電流產(chǎn)生的熱量使聚合樹脂融化，體積迅速增長，形成高阻狀態(tài)(b)，工作電流迅速減小，從而對(duì)電路進(jìn)行限制和保護(hù)。當(dāng)故障排除后，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲重新冷卻結(jié)晶，體積收縮，導(dǎo)電粒子重新形成導(dǎo)電通路，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲恢復(fù)為低阻狀態(tài)，從而完成對(duì)電路的保護(hù)，無須人工更換。

　　自動(dòng)恢復(fù)保險(xiǎn)絲動(dòng)作原理

　　自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的動(dòng)作原理是一種能量的動(dòng)態(tài)平衡，流過自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的電流由于電流熱效應(yīng)的關(guān)系產(chǎn)生一定程度的熱量(自恢復(fù)保險(xiǎn)絲都存在阻值)，產(chǎn)生的熱全部或部分散發(fā)到環(huán)境中，而沒有散發(fā)出去的熱便會(huì)提高自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件的溫度。正常工作時(shí)的溫度較低，產(chǎn)生的熱和散發(fā)的熱達(dá)到平衡。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件處于低阻狀態(tài)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲不動(dòng)作，當(dāng)流過自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件的電流增加或環(huán)境溫度升高，但如果達(dá)到產(chǎn)生的熱和散發(fā)的熱的平衡時(shí)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲仍不動(dòng)作。當(dāng)電流或環(huán)境溫度再提高時(shí)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲會(huì)達(dá)到較高的溫度。若此時(shí)電流或環(huán)境溫度繼續(xù)再增加，產(chǎn)生的熱量會(huì)大于散發(fā)出去的熱量，使得自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件溫度驟增，在此階段，很小的溫度變化會(huì)造成阻值的大幅提高，這時(shí)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件處于高阻保護(hù)狀態(tài)，阻抗的增加限制了電流，電流在很短時(shí)間內(nèi)急劇下降，從而保護(hù)電路設(shè)備免受損壞，只要施加的電壓所產(chǎn)生的熱量足夠自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件散發(fā)出的熱量，處于變化狀態(tài)下的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件便可以一直處于動(dòng)作狀態(tài)(高阻)。當(dāng)施加的電壓消失時(shí)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲便可以自動(dòng)恢復(fù)了。

　　自動(dòng)恢復(fù)保險(xiǎn)絲選型

　　1、確定電路的以下參數(shù)：

　　a 最大工作環(huán)境溫度 b 標(biāo)準(zhǔn)工作電流 c 最大工作電壓(Umax) d 最大故障電流(Imax)

　　2、選擇能適應(yīng)電路最大環(huán)境溫度和標(biāo)準(zhǔn)工作電流的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件

　　使用溫度折減{環(huán)境溫度(℃)的工作電流(A)}表并選擇與電路最大環(huán)境溫度最匹配的溫度。瀏覽該欄以查閱等于或大于電路標(biāo)準(zhǔn)工作電流值。

　　3、將所選元件的最大電氣額定值與電路最大工作電壓和故障電流作比較

　　使用電氣特性表來驗(yàn)證您在第2步中所選的元件是否將采用電路的最大工作電壓和故障電流。查閱裝置的最大工作電壓和最大故障電流。確保Umax和Imax大于或等于電路的最大工作電壓和最大故障電流。

　　4、確定動(dòng)作時(shí)間

　　動(dòng)作時(shí)間是當(dāng)故障電流出現(xiàn)在整臺(tái)裝置上時(shí)將此元件切換到高電阻狀態(tài)所用的時(shí)間量。為了提供預(yù)期的保護(hù)功能，明確自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件的工作時(shí)間是很重要的。如果您選擇的元件動(dòng)作過快，則會(huì)出現(xiàn)異常動(dòng)作或有害的動(dòng)作。如果元件動(dòng)作過慢，則受到保護(hù)的組件在元件切換到高電阻狀態(tài)之前可能損壞。

　　使用25℃的典型動(dòng)作時(shí)間曲線來確定自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件的動(dòng)作時(shí)間對(duì)于電路來說是過快還是過慢。如果是則返回第2步重新選擇備用元件。

　　5、驗(yàn)證環(huán)境工作溫度

　　自恢復(fù)保險(xiǎn)絲環(huán)境溫度電流值折減率表

　　確保應(yīng)用場合的最小和最大環(huán)境溫度在自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件的工作溫度范圍內(nèi)。大多數(shù)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件的工作溫度范圍介于-40℃到85℃。

　　6、驗(yàn)證自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件的外形尺寸

　　使用外形尺寸表來將您選擇的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的外形尺寸與應(yīng)用場合的空間條件比較。

　　自動(dòng)恢復(fù)保險(xiǎn)絲技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　1、 額定零功率電阻

　　PPTC熱敏電阻應(yīng)按零功率電阻分檔包裝，并在外包裝標(biāo)明阻值范圍。耐壓、耐流能力測試后，每組樣品中自身前的電阻變化率極差δ|Ri后-Ri前/Ri前-(Rj后-Rj前)/Rj前 |≤100%

　　2、 PTC效應(yīng)

　　說一種材料具有PTC (Positive Temperature Coefficient) 效應(yīng), 即正溫度系數(shù)效應(yīng)，僅指此材料的電阻會(huì)隨溫度的升高而增加。如大多數(shù)金屬材料都具有PTC效應(yīng)。在這些材料中，PTC效應(yīng)表現(xiàn)為電阻隨溫度增加而線性增加，這就是通常所說的線性PTC效應(yīng)。

　　自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，PPTC 3、 非線性PTC效應(yīng)

　　經(jīng)過相變的材料會(huì)呈現(xiàn)出電阻沿狹窄溫度范圍內(nèi)急劇增加幾個(gè)至十幾個(gè)數(shù)量級(jí)的現(xiàn)象，即非線性PTC效應(yīng)。相當(dāng)多種類型的導(dǎo)電聚合體會(huì)呈現(xiàn)出這種效應(yīng)，如高分子PTC熱敏電阻。這些導(dǎo)電聚合體對(duì)于制造過電流保護(hù)裝置來說非常有用。

　　4、 初始電阻 Rmin

　　在被安裝到電路中之前，環(huán)境溫度為25℃的條件下測試，自復(fù)保險(xiǎn)絲系列的高分子PTC熱敏電阻的阻值。

　　5、 Rmax

　　在室溫條件下，自復(fù)保險(xiǎn)絲系列高分子PTC熱敏電阻動(dòng)作或回流焊

　　自恢復(fù)保險(xiǎn)絲插件 接安裝到電路板中一小時(shí)后測得的最大電阻值。

　　6、 最小電阻(Rmin)/最大電阻(Rmax)

　　在指定環(huán)境溫度下，例如：25℃，安裝到電路之前特定型號(hào)的自復(fù)保險(xiǎn)絲系列高分子熱敏電阻的阻值會(huì)在規(guī)定的一個(gè)范圍內(nèi)，即在最小值(Rmin)和最大值(Rmax)之間。此值被列在規(guī)格書中的電阻欄里。

　　7、 維持電流 Ihold

　　維持電流是自復(fù)保險(xiǎn)絲系列高分子PTC熱敏電阻保持不動(dòng)作情況下可以通過的最大電流。在限定環(huán)境條件下，裝置可保持無限長的時(shí)間，而不會(huì)從低阻狀態(tài)轉(zhuǎn)變至高阻狀態(tài)。

　　8、 動(dòng)作電流 Itrip

　　在限定環(huán)境條件下，使自復(fù)保險(xiǎn)絲系列高分子熱敏電阻在限定的時(shí)間內(nèi)動(dòng)作的最小穩(wěn)態(tài)電流。

　　9、 最大電流 Imax (耐流值)

　　在限定狀態(tài)下， 自復(fù)保險(xiǎn)絲系列高分子PTC熱敏電阻安全動(dòng)作的最大動(dòng)作電流，即熱敏電阻的耐流值。超過此值，熱敏電阻有可能損壞，不能恢復(fù)。此值被列在規(guī)格書中的耐流值一欄里。

　　10、泄漏電流Ires

　　自復(fù)保險(xiǎn)絲系列高分子PTC熱敏電阻鎖定在其高阻狀態(tài)時(shí)，通過熱敏電阻的電流。

　　11、最大工作電流/正常操作電流

　　在正常的操作條件下，流過電路的最大電流。在電路的最大環(huán)境工作溫度下，用來保護(hù)電路的自復(fù)保險(xiǎn)絲系列高分子PTC熱敏電阻的維持電流一般來說比工作電流大。

　　12、動(dòng)作

　　自復(fù)保險(xiǎn)絲系列高分子PTC熱敏電阻在過電流發(fā)生或環(huán)境溫度增加時(shí)由低阻值向高阻值轉(zhuǎn)變的過程。

　　13、動(dòng)作時(shí)間

　　過電流發(fā)生開始至熱敏電阻動(dòng)作完成所需的時(shí)間。對(duì)任何特定的自復(fù)保險(xiǎn)絲系列高分子PTC熱敏電阻而言，流經(jīng)電路的電流越大，或工作的環(huán)境溫度越高，其動(dòng)作時(shí)間越短。

　　14、Vmax 最大電壓(耐壓值)

　　在限定條件下， 自復(fù)保險(xiǎn)絲系列高分子PTC熱敏電阻動(dòng)作時(shí)，能安全承受的最高電壓。即熱敏電阻的耐壓值。超過此值，熱敏電阻有可能被擊穿，不能恢復(fù)。此值通常被列在規(guī)格書中的耐壓值一欄里。

　　15、最大工作電壓

　　在正常動(dòng)作狀態(tài)下，跨過自復(fù)保險(xiǎn)絲系列高分子PTC熱敏電阻兩端的最大電壓。在許多電路中，相當(dāng)于電路中電源的電壓。

　　16、導(dǎo)電聚合體

　　在此指由導(dǎo)電粒子(炭黑，碳纖維，金屬粉末，金屬氧化物等)填充絕緣的高分子材料(聚烯烴，環(huán)氧樹脂等)而制得的導(dǎo)電復(fù)合材料。

　　17、環(huán)境溫度

　　在熱敏電阻或者一個(gè)聯(lián)有熱敏電阻元件的電路周圍靜止空氣的溫度。

　　18、工作溫度范圍

　　P元件可以安全工作的環(huán)境溫度范圍。

　　19、最大工作環(huán)境溫度

　　預(yù)期元件可以安全工作的最高環(huán)境溫度。

　　20、功率耗損

　　自復(fù)保險(xiǎn)絲系列高分子PTC熱敏電阻動(dòng)作后所消耗的功率，通過計(jì)算流過熱敏電阻的泄漏電流和跨過熱敏電阻的電壓的乘積得到。

　　21、高溫，高濕老化

　　在室溫下， 測量自復(fù)保險(xiǎn)絲系列高分子PTC熱敏電阻在較長時(shí)間(如150小時(shí))處于較高溫度(如85℃)及高濕度(如85% 濕度)狀態(tài)前后的阻值的變化。

　　22、被動(dòng)老化測試

　　室溫下，測量自復(fù)保險(xiǎn)絲系列高分子PTC熱敏電阻長時(shí)間(如1000小時(shí))處于較高溫度(如70℃或85℃)狀態(tài)前后的阻值變化。

　　23、冷熱打擊測試

　　在室溫下，自復(fù)保險(xiǎn)絲系列高分子PTC熱敏電阻的阻值在溫度循環(huán)前后的變化的測試結(jié)果。(例如，在-55℃及+125℃之間循環(huán)10次)。

　　24、PTC強(qiáng)度β

　　PTC熱敏電阻具有足夠的PTC強(qiáng)度且不能出現(xiàn)NTC現(xiàn)象。 β=lgR140°C/R室溫≥5 R140°C、R室溫 為140℃與室溫時(shí)的額定零功率電阻值。

　　25、動(dòng)作特性

　　PTC熱敏電阻在耐壓、耐流試驗(yàn)前、后都應(yīng)進(jìn)行不動(dòng)作特性測試，并且，其中R為進(jìn)行不動(dòng)作特性試驗(yàn)時(shí)熱敏電阻兩端的U/I，Rn為額定零功率電阻初測值或復(fù)測值。

　　26、恢復(fù)時(shí)間

　　PTC熱敏電阻動(dòng)作后的恢復(fù)時(shí)間應(yīng)不大于60S。

　　27、失效模式試驗(yàn)

　　在進(jìn)行失效模式試驗(yàn)時(shí)，高聚PTC熱敏電阻可能隨試驗(yàn)或處于失效狀態(tài)，允許的失效模式是開路或高阻狀態(tài)，但整個(gè)試驗(yàn)過程中不得出現(xiàn)低阻態(tài)或起明火。

　　自恢復(fù)保險(xiǎn)絲相關(guān)應(yīng)用

　　鎮(zhèn)流器

　　日光燈需要一個(gè)鎮(zhèn)流器產(chǎn)生高電壓和大電流來點(diǎn)著。鎮(zhèn)流器控制日光燈的電氣特性。開燈時(shí)電子鎮(zhèn)流器在燈的兩端產(chǎn)生高壓沖擊使燈點(diǎn)著，在電子鎮(zhèn)流器中形成自振蕩電路，該振蕩電路由晶體管控制。許多電子鎮(zhèn)流器是由于燈的原因而發(fā)生故障。當(dāng)燈被短接、達(dá)到使用期限或燈被取開時(shí)，會(huì)出現(xiàn)過流情況，而導(dǎo)致燈的陰極開路。由于功率因數(shù)緣故，負(fù)載電阻變低。在起動(dòng)期間，鎮(zhèn)流器在非正常工作電流、高振蕩頻率狀態(tài)下工作三次以上;開關(guān)電路產(chǎn)生過電流而導(dǎo)致鎮(zhèn)流器發(fā)生故障。

　　自恢復(fù)保險(xiǎn)絲可提供燈在達(dá)到使用期限時(shí)的保護(hù)和晶體管的故障保護(hù)。由于鎮(zhèn)流器經(jīng)常

　　陶瓷保險(xiǎn)絲 因?yàn)榫w管的上下端電壓開關(guān)同時(shí)打開而發(fā)生故障，所以對(duì)晶體管的故障保護(hù)是具有重要意義的。

　　首先，自復(fù)保險(xiǎn)絲具有可自動(dòng)復(fù)原的性能，可減少產(chǎn)品的返修和服務(wù)的次數(shù)，從而降低成本。其次，因?yàn)樽詮?fù)保險(xiǎn)絲能在極短的時(shí)間內(nèi)動(dòng)作，以保護(hù)到電路中一些比較敏感的電阻，使鎮(zhèn)流器的可靠性和使用壽命得以提高。第三，自復(fù)保險(xiǎn)絲的功耗非常低，在正常電流工作狀態(tài)下不會(huì)出現(xiàn)極端發(fā)熱的現(xiàn)象而消耗能源。在正常工作電流下阻值非常小(通常只有零點(diǎn)幾歐)因而不會(huì)形成振蕩電路。第四，自復(fù)保險(xiǎn)絲的體積小，在電路板上占用的空間小，便于設(shè)計(jì)。

　　變壓器

　　帶有變壓器的電源設(shè)備的故障主要是由于過流產(chǎn)生的，而導(dǎo)致過流的原因通常是電路短路或負(fù)載減小;發(fā)生故障時(shí)會(huì)導(dǎo)致電路冒煙、著火，以至于損壞電路以及接口。低壓鹵化燈結(jié)構(gòu)的燈體的變壓器常由于短路而產(chǎn)生故障。如果變壓器和燈體之間安裝和連接不正當(dāng)，就更易于損壞。由于燈是并聯(lián)使用的，短路時(shí)電流特別大。把自復(fù)保險(xiǎn)絲安裝在變壓器的第二線圈上可防止短路和過載故障。

　　喇叭

　　喇叭系統(tǒng)的保護(hù)要求比較嚴(yán)格。普通保險(xiǎn)絲在喇叭中僅起一次性的保護(hù)作用，使產(chǎn)品的返修率上升;另外，額外的保險(xiǎn)盒和電線使制造商的成本增加。還有，使用的保險(xiǎn)絲還必須符合規(guī)格，錯(cuò)誤規(guī)格的保險(xiǎn)絲會(huì)使喇叭受損。安裝斷路器也是一個(gè)解決的方法;但是，在它們還沒有斷開前，在開始斷開時(shí)會(huì)制造噪音。所以，最好的選擇是自復(fù)保險(xiǎn)絲自復(fù)保險(xiǎn)絲元件。自復(fù)保險(xiǎn)絲在斷開狀態(tài)(呈高阻態(tài))時(shí)相當(dāng)于一個(gè)軟開關(guān)，在故障消除時(shí)，會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到低阻通路的狀態(tài)。

　　電池

　　a、手機(jī)電池組：手機(jī)電池組關(guān)鍵在于它本身的應(yīng)用特性，這種電池是被裝于一個(gè)又小又輕并且很窄的盒子里面。(NICD、NiMH、Li-ION)這三種主要的化學(xué)電池都是裝于這種世界通用的盒子里面的。一般電池組的工作電壓小于10V，最大充電電壓為16V，最新品種的電池組的工作電壓甚至更低，在3~4V之間。這意味著電池組的包裝的改變非?？?，從焊接的帶狀發(fā)展到印刷電路板上的貼裝元件。電池組都需要電路保護(hù)裝置，如VTP210G，能夠在60C時(shí)把電流保持在1安培左右。保護(hù)電路的阻值越低，能源的損耗越小，元件選擇的空間也越大。

　　b、無繩電話電池：無繩電話通過的電流和電壓比較小。SRP120、LTP070和LTP100都是很好的過流保護(hù)元件。

　　c、無線電通信電池：無線電通信用的電流比手機(jī)電池的電流大，比手提電腦的工作電流小。LR4系列的工作電流為7.3安培,體積小、重量輕，非常適合這方面的應(yīng)用。具有大工作電流的SRP或LTP系列也可適用。

　　化學(xué)電池

　　化學(xué)電池的應(yīng)用越來越廣，這些元件的應(yīng)用將會(huì)使電池組有了一個(gè)更好、費(fèi)用更低的保護(hù)裝置。

　　A、NiCD電池：低阻抗、化學(xué)特性穩(wěn)定的NiCD電池沒有像NiMH和Li-ION電池那樣對(duì)過電流那么敏感。但由于損耗低，應(yīng)用還很廣泛。然而，在短路或過電流狀態(tài)，它們的低內(nèi)阻會(huì)導(dǎo)致較高的電流通過。通常這些電池的故障原因都是過流，而不是過熱，由任何電池材料應(yīng)用的產(chǎn)品都適用。

　　B、NiMH電池：NiMH電池比NiCD電池有更高的能源密度。當(dāng)超過90C時(shí)，這些電池更易退化。用VTP或LTP比SRP/LR4材料更適合保護(hù)該種電池。根據(jù)電池的設(shè)計(jì)方法，SRP和LR4都可對(duì)該電池進(jìn)行保護(hù)，但用LTP、VTP時(shí)的導(dǎo)熱性能更強(qiáng)。

　　自恢復(fù)保險(xiǎn)絲 C、Li-ION電池：在所有的化學(xué)電池中，Li-ION電池的能源密度最大，化學(xué)特性最為敏感。在使用和充電時(shí)，需裝有電路保護(hù)裝置。一般的保護(hù)裝置是一個(gè)集成電路，但這不是最安全的，因?yàn)樵摷呻娐返谋旧硪部赡軙?huì)造成短路或其CMOS啟動(dòng)失敗使保護(hù)裝置不安全。當(dāng)超過90C時(shí)，Li-ION電池也會(huì)開始退化，由于這種電池的電壓最大，因此電路保護(hù)的要求就更嚴(yán)格了。雖然LTP、SRP等系列已早用于該電池中，但最合適的PTC元件時(shí)VTP;對(duì)于大容量的Li-ION電池，LR4系列的動(dòng)作時(shí)間更短，比SRP系列更適用。

　　1、自復(fù)保險(xiǎn)絲在可充電電池組中的應(yīng)用

　　1)、問題與分析：NICD、NiMH、Li-ION常用于移動(dòng)電話和電腦的特別保護(hù)電路中。這些電池組產(chǎn)生故障的原因通常有：正負(fù)極終端意外短路;充電器不能停止對(duì)已充滿電的電池充電;用錯(cuò)充電器或電池的極性裝反。把PTC貼片系列串聯(lián)安裝于電池組的各個(gè)單元中，可對(duì)電路提供過流和過溫保護(hù)。

　　2)、保護(hù)要求：在發(fā)生故障時(shí)，移動(dòng)電話的電壓可達(dá)到16V，電腦的電壓可達(dá)到24V;其電流可達(dá)到100安培。在過充電狀況，電池組需要進(jìn)行過溫保護(hù)，NiCD電池不能超過120C，NiMH和Li-ION電池不能超過90C。

　　3)、PTC元件的選型：LTP、VTP和LR4常用于移動(dòng)電話和無繩電話中，具有較高保持電流的SRP、LTP和LR4系列常用于桌面與手提電腦中。對(duì)于NiMH電池組，VTP、LTP材料可允許設(shè)計(jì)者增加熱導(dǎo)保護(hù)功能。某些特殊應(yīng)用的貼片和VTP系列可用于AAA電池單元中。

　　自恢復(fù)保險(xiǎn)絲分類

　　自恢復(fù)保險(xiǎn)絲根據(jù)材料可分為聚合物高分子PPTC和陶瓷CPTC兩種自恢復(fù)保險(xiǎn)絲兩種，根據(jù)封裝形式又可分為，引線插件和SMD貼片兩種。還可以根據(jù)電壓分為600V,250V,130V,120V,72V,60V,30V,24V,16V,6V等

　　插件高分子聚合物自恢復(fù)保險(xiǎn)絲 聚合物PPTC的主要優(yōu)點(diǎn)有：常溫零功率電阻可以作得很小，大電流產(chǎn)品只有幾個(gè)毫歐姆，在路功耗較小，可以忽略不計(jì)、體積相對(duì)較小?？纱?lián)在易損電路內(nèi)作過流保護(hù)、溫度保險(xiǎn)絲用，阻值突變速度快，在幾個(gè)ms數(shù)量級(jí)，熱容小，恢復(fù)時(shí)間短，耐沖擊，可循環(huán)保護(hù)達(dá)8000次之多。PTC可以作過溫度保險(xiǎn)絲用，因此在電路中在一定程度上體現(xiàn)出了溫度保險(xiǎn)絲性能和溫度保險(xiǎn)絲作用。達(dá)到在電路中實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)和過溫保護(hù)的雙重保護(hù)功能。

　　陶瓷CPTC的主要優(yōu)點(diǎn)為制造容易，相對(duì)價(jià)格便宜，但電阻大、體積大、在路損耗大，有幾十至幾千Ω范圍，適宜作小電流過流保護(hù)，高溫過熱時(shí)易出現(xiàn)負(fù)阻效應(yīng)(阻值變小)、保護(hù)速度慢，在上百ms的數(shù)量級(jí)、熱容大，恢復(fù)時(shí)間長。應(yīng)用范圍相對(duì)較窄，如不能應(yīng)用于快速保護(hù)的電路、汽車線束保護(hù)、PCB線跡保護(hù)等，多應(yīng)用于發(fā)熱器件、在某些小信號(hào)回路，不需要考慮損耗的地方可以選用。

　　自恢復(fù)保險(xiǎn)絲封裝工藝

　　選擇改性環(huán)氧樹脂作聚乙烯/炭黑自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的封裝材料，研究了封裝對(duì)保險(xiǎn)絲熱特性的影響，封裝層影響芯料的散熱能力，當(dāng)通過電流足夠大時(shí)，封裝對(duì)保險(xiǎn)絲的動(dòng)作時(shí)間幾乎沒有影響，當(dāng)通過電流較小時(shí)，封裝層在120℃(聚乙烯熔點(diǎn))下固化的保險(xiǎn)絲由于封裝層與芯料之間存在一定的空隙，芯料散熱能力變差，且芯料的熱膨脹可以順利進(jìn)行，動(dòng)作時(shí)間變短。因此，保險(xiǎn)絲封裝應(yīng)在芯料達(dá)到最大熱膨脹的溫度下進(jìn)行。

　　相關(guān)問題

　　1. 高分子PTC熱敏電阻主要應(yīng)用于哪些方面?

　　高分子PTC熱敏電阻可用于計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備、移動(dòng)電話、電池組、遠(yuǎn)程通訊和網(wǎng)絡(luò)裝備、變壓器、工業(yè)控制設(shè)備、汽車及其它電子產(chǎn)品中，起到過電流或過溫保護(hù)作用。

　　2. 高分子PTC熱敏電阻與保險(xiǎn)絲、雙金屬電路斷路器及陶瓷PTC熱敏電阻的主要區(qū)別是什么?

　　高分子PTC熱敏電阻是一種具有正溫度系數(shù)特性的導(dǎo)電高分子材料，它與保險(xiǎn)絲之間最顯著的差異就是前者可以多次重復(fù)使用。這兩種產(chǎn)品都能提供過電流保護(hù)作用，但同一只高分子PTC熱敏電阻能多次提供這種保護(hù)，而保險(xiǎn)絲在提供過電流保護(hù)之后，就必須用另外一只進(jìn)行替換。

　　高分子PTC熱敏電阻與雙金屬電路斷路器的主要區(qū)別在于前者在事故未被排除以前一直出于關(guān)斷狀態(tài)而不會(huì)復(fù)位，但雙金屬電路斷路器在事故仍然存在時(shí)自身就能復(fù)位，這就可能導(dǎo)致在復(fù)位時(shí)產(chǎn)生電磁波及火花。同時(shí)，在電路處于故障條件下重新接通電路可能損壞設(shè)備，因而不安全。高分子PTC熱敏電阻能夠一直保持高電阻狀態(tài)直到排除故障。

　　高分子PTC熱敏電阻與陶瓷PTC熱敏電阻的不同在于元件的初始阻值、動(dòng)作時(shí)間(對(duì)事故事件的反應(yīng)時(shí)間)以及尺寸大小的差別。具有相同維持電流的高分子PTC熱敏電阻與陶瓷PTC熱敏電阻相比，高分子PTC熱敏電阻尺寸更小、阻值更低，同時(shí)反應(yīng)更快。

　　3. 高分子PTC熱敏電阻的工作原理是什么?

　　高分子PTC熱敏電阻是由填充炭黑顆粒的聚合物材料制成。這種材料具有一定導(dǎo)電能力，因而能夠通過額定的電流。如果通過熱敏電阻的電流過高，它的發(fā)熱功率大于散熱功率，此時(shí)熱敏電阻的溫度將開始不斷升高，同時(shí)熱敏電阻中的聚合物基體開始膨脹，這使炭黑顆粒分離，并導(dǎo)致電阻上升，從而非常有效地降低了電路中的電流。這時(shí)電路中仍有很小的電流通過，這個(gè)電流使熱敏電阻維持足夠溫度從而保持在高電阻狀態(tài)。當(dāng)故障排除之后，高分子PTC熱敏電阻很快冷卻并將回復(fù)到原來的低電阻狀態(tài)，這樣又象一只新的熱敏電阻一樣可以重新工作了。

　　4. 怎樣才能知道我手中的產(chǎn)品或樣品是哪一種型號(hào)的高分子PTC熱敏電阻?

　　大部分高分子PTC熱敏電阻標(biāo)有產(chǎn)品的規(guī)格或型號(hào),在產(chǎn)品規(guī)格書中也列出了標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品標(biāo)志。但有些標(biāo)志只能被有識(shí)別能力的廠商或代理識(shí)別。

　　5. 高分子PTC熱敏電阻的電阻值在非斷路狀態(tài)時(shí)會(huì)改變嗎?

　　高分子PTC熱敏電阻的電阻值隨著工作環(huán)境的變化會(huì)略有改變，一般隨著溫度及電流的增加電阻值升高，反之降低。

　　6. 高分子PTC熱敏電阻的存貯期多長?

　　如果存貯得當(dāng)，高分子PTC熱敏電阻的存貯期沒有什么期限限制。若暴露在過潮或過高溫度下，一些規(guī)格產(chǎn)品性能可能會(huì)改變，比如錫鉛的可焊性等，但是在正常的電器元件保存條件下可以長期保存。

　　7. 什么情況下高分子PTC熱敏電阻可以復(fù)位?復(fù)位的速度有多快?

　　一般情況下只要除去加載在熱敏電阻兩端的電壓，熱敏電阻即可復(fù)位;但如果外界環(huán)境溫度很高時(shí)(如150℃)熱敏電阻不能復(fù)位。高分子PTC熱敏電阻回復(fù)到低電阻狀態(tài)需要的時(shí)間取決于多種因素：產(chǎn)品的類型、裝配形式、結(jié)構(gòu)、外界溫度、斷路狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間等。一般復(fù)位時(shí)間小于幾分鐘，某些情況下只需幾秒鐘熱敏電阻即可復(fù)位。

　　8. 高分子PTC熱敏電阻是自動(dòng)復(fù)位嗎?

　　一旦排除故障和切斷電源，熱敏電阻即可復(fù)位，這時(shí)需要斷開電路(維持電流)使熱敏電阻冷卻。熱敏電阻中聚合物集體材料因冷卻收縮從而炭黑顆粒重新連接起來，使電阻降低。這與雙金屬片裝置的自動(dòng)復(fù)位不同。典型的雙金屬裝置即使故障沒有排除也能復(fù)位，這導(dǎo)致在故障狀態(tài)和保護(hù)狀態(tài)之間不停切換，這可能損壞設(shè)備。但高分子PTC熱敏電阻會(huì)保持在高電阻狀態(tài)直到故障排除。

　　9. 能清洗高分子PTC熱敏電阻嗎?

　　許多普通的電氣元件清洗劑都可用來清洗該高分子PTC熱敏電阻，但是一些清洗劑可能會(huì)損害熱敏電阻的性能，清洗前最好進(jìn)行試驗(yàn)或到我公司咨詢。

　　10. 高分子PTC熱敏電阻可以并聯(lián)使用嗎?

　　可以。這樣的主要優(yōu)點(diǎn)是可以降低電阻并提高維持電流。

　　11. 高分子PTC熱敏電阻可以串聯(lián)使用嗎?

　　對(duì)多數(shù)使用來說這樣沒有什么好處，這樣做是不實(shí)用的。因?yàn)榭偸怯幸粋€(gè)高分子PTC熱敏電阻先斷開，所以其它熱敏電阻根本起不到額外的保護(hù)作用。

　　12. 壓力對(duì)高分子PTC熱敏電阻有何影響?

　　施加在熱敏電阻上的壓力可能影響產(chǎn)品的電性能。如果在熱敏電阻切斷電路時(shí)壓力太大并限制了產(chǎn)品的膨脹，這將使熱敏電阻失去特定的功能而損壞。應(yīng)該注意不能將熱敏電阻安裝在限制其膨脹的地方。

　　13. 將高分子PTC熱敏電阻封裝起來有何影響?

　　一般說來我們并不主張對(duì)本公司的熱敏電阻產(chǎn)品進(jìn)行額外的封裝。如果一定要進(jìn)行封裝的話則應(yīng)該注意對(duì)封裝材料的選擇。如果封裝材料太硬，則會(huì)阻礙熱敏電阻的膨脹，從而影響熱敏電阻的正常使用。即使使用“軟”的密封材料，熱敏電阻的散熱性能也會(huì)受到影響。選型時(shí)應(yīng)充分考慮封裝對(duì)產(chǎn)品性能的影響，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行封裝時(shí)請(qǐng)向我公司咨詢。

　　14. 高分子PTC熱敏電阻的失效形式是什么?

　　高分子PTC熱敏電阻典型失效形式是產(chǎn)品室溫電阻變得太大，這時(shí)產(chǎn)品的維持電流將變小。為了獲得UL認(rèn)證，熱敏電阻必須達(dá)到兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：(1)能斷路6000次而仍具有PTC能力;(2)保持?jǐn)嗦窢顟B(tài)1000小時(shí)而仍具有PTC能力。如果熱敏電阻在故障狀態(tài)時(shí)超過了它的額定電壓或電流，或者斷路次數(shù)超出了UL檢測要求，則熱敏電阻可能變形和燃燒。

　　15. 在最大電壓或斷路電流下高分子PTC熱敏電阻可以工作多少次?

　　每一個(gè)高分子PTC熱敏電阻都有額定工作電壓，在故障發(fā)生時(shí)可以承受額定的斷路電流。為獲得UL認(rèn)證，開關(guān)必須能斷路6000次并保持PTC性質(zhì)。對(duì)用在通信設(shè)備(交換機(jī)、培訓(xùn)架保安單元等)中的熱敏電阻來說，行標(biāo)中規(guī)定了產(chǎn)品的使用壽命。這要求開關(guān)少則數(shù)十次，多則上百次能回復(fù)到初始特性值，設(shè)計(jì)者應(yīng)牢記高分子PTC熱敏電阻是用來防止故障的而不是將其斷路狀態(tài)象其正常狀態(tài)一樣使用。

　　16. 涂覆于高分子PTC熱敏電阻上的組分是什么?

　　對(duì)B系列產(chǎn)品的封裝材料為阻燃環(huán)氧樹脂，對(duì)D、DL系列熱敏電阻則為聚酯薄膜。這些材料符合UL94V-0或IEC95-2-2標(biāo)準(zhǔn)的要求。

　　17. 高分子PTC熱敏電阻在使用時(shí)的最高環(huán)境溫度是多少?

　　這取決于所使用的產(chǎn)品系列。我們的產(chǎn)品在大多數(shù)使用狀態(tài)下的環(huán)境溫度可達(dá)到85℃，對(duì)某些產(chǎn)品系列(如DL系列產(chǎn)品)，只到70℃。對(duì)于表面貼裝型的產(chǎn)品，可以短時(shí)間內(nèi)承受焊錫焊接溫度。在環(huán)境溫度超過開關(guān)溫度時(shí)，熱敏電阻無法正常工作。

　　18. 電流超過維持電流IH但未達(dá)到動(dòng)作電流IT會(huì)怎樣?

　　維持電流IH是指在指定外界條件下能通過高分子PTC熱敏電阻而不會(huì)導(dǎo)致其動(dòng)作(變成高電阻斷路狀態(tài))的最大穩(wěn)定電流。動(dòng)作電流IT是在指定條件下通過高分子PTC熱敏電阻會(huì)導(dǎo)致其動(dòng)作的最小穩(wěn)定電流。

　　此時(shí)熱敏電阻在不同情況可表現(xiàn)出不同的行為，這主要包括：環(huán)境溫度、裝配形式、熱敏電阻的阻值等。因而熱敏電阻可能保持低電阻狀態(tài)，或者很快動(dòng)作，也可能經(jīng)過較長時(shí)間才動(dòng)作。

　　在IH和IT之間的電流值可用一個(gè)區(qū)域表示，在這個(gè)區(qū)域與熱敏電阻的開關(guān)狀態(tài)有關(guān)，但電流數(shù)值范圍不能確切預(yù)測。如果電流足夠高，熱敏電阻或者可能維持低電阻狀態(tài)且保持這個(gè)低電流或者可能轉(zhuǎn)變?nèi)敫唠娮锠顟B(tài)，這取決于熱敏電阻的初始電阻、外界環(huán)境以及裝配條件。

　　19. IH和IT之間的關(guān)系是什么?為什么有差別?

　　我們大部分產(chǎn)品IT和IH之間是2：1的關(guān)系。一些產(chǎn)品可能低達(dá)1.7：1而另一些產(chǎn)品可能高達(dá)3：1。熱敏電阻的材料、加工方式及焊接形式的不同決定了IT與IH的比值。我們大部分產(chǎn)品的實(shí)際比值為2:1。

　　20. Rmin、Rmax和Rl有什么不同?

　　在指定條件下(例如：20℃)，使用前特定型號(hào)熱敏電阻的電阻值在規(guī)定的一個(gè)范圍內(nèi)，即在最小值(Rmin)和最大值(Rmax)之間。高分子PTC熱敏電阻在室溫下動(dòng)作結(jié)束1小時(shí)后的電阻最大值或焊接到電路板一小時(shí)后的電阻值為Rl。

　　21. 高分子PTC熱敏電阻動(dòng)作結(jié)束后1小時(shí)，復(fù)位的電阻是多少?

　　應(yīng)低于熱敏電阻的Rl。

　　22. 高分子PTC熱敏電阻在斷路狀態(tài)的電阻是多少?

　　高分子PTC熱敏電阻在斷路狀態(tài)下的電阻取決于以下因素：使用的產(chǎn)品規(guī)格、通過產(chǎn)品的電壓及電流。電阻值可用以下公式求出：Rt=V2/Pd。

　　23. 高分子PTC熱敏電阻在動(dòng)作狀態(tài)下的工作壽命是多少?

　　UL認(rèn)證要求熱敏電阻產(chǎn)品在失去PTC特性前能保持1000小時(shí)的斷路狀態(tài)。在低于產(chǎn)品最高額定電壓和電流的情況下可保持更長時(shí)間的斷路狀態(tài)。長時(shí)間處于斷路狀態(tài)可能會(huì)導(dǎo)致熱敏電阻在復(fù)位后不能回復(fù)其初始電阻值和其它一些初始特性。每個(gè)熱敏電阻的回復(fù)程度主要取決于故障條件和產(chǎn)品規(guī)格。

　　24. 高分子PTC熱敏電阻的電壓降是多少?

　　這取決于所使用的產(chǎn)品規(guī)格。如果知道該種規(guī)格熱敏電阻的電阻值和穩(wěn)定工作狀態(tài)下通過的電流，電壓降一般是可以計(jì)算的。典型的電壓降數(shù)值可由Rmax值求出，如果沒有Rmax值，該電壓降值為Rmin和Rl的平均值。若用Iop表示正常工作電流，Rp表示高分子PTC熱敏電阻的電阻，則電路的電壓降Vdrop可由公式：Vdrop=Iop×Rp求出。

　　25. 高分子PTC熱敏電阻是否可以與過電壓保護(hù)裝置一起工作?

　　在遠(yuǎn)程通訊應(yīng)用中，高分子PTC熱敏電阻多數(shù)與過電壓保護(hù)裝置并用。這些過電壓保護(hù)裝置，包括固體放電管、氣體放電管、MOV、二極管等，可以對(duì)雷電、高頻感應(yīng)、電力線搭接等產(chǎn)生的高壓進(jìn)行保護(hù)，而高分子PTC熱敏電阻則對(duì)產(chǎn)生的過流進(jìn)行保護(hù)。

　　26、高聚物過流保護(hù)元件是自動(dòng)復(fù)位嗎?

　　只要排除故障和切斷電源，高聚物過流保護(hù)元件即可復(fù)位。但這時(shí)需要斷開電路使過流保護(hù)元件冷卻，以保證器件內(nèi)聚合物與導(dǎo)電材料自動(dòng)恢復(fù)到正常狀態(tài)。

　　27、對(duì)高聚物過流保護(hù)元件施加壓力有何影響?

　　對(duì)高聚物過流保護(hù)元件施加壓力可能影響產(chǎn)品的電性能。對(duì)工作狀態(tài)下的過流保護(hù)元件施加壓力太大并限制了產(chǎn)品的膨脹，將使其推動(dòng)特定的功能而被損壞。應(yīng)該避免將過流保護(hù)元件安裝在限制其膨脹的地方。

　　28、封裝高聚物過流保護(hù)元件會(huì)有何影響?

　　通常情況，一般不要對(duì)高聚物過流保護(hù)元件進(jìn)行額外的封裝。如果一定要封裝，則應(yīng)該新學(xué)說堅(jiān)封裝材料的選擇。封裝材料太硬，會(huì)阻礙過流保護(hù)元件的膨脹，軟的密封材料，也會(huì)影響過流保護(hù)元件的散熱效果。所以選型時(shí)應(yīng)充分考慮封裝對(duì)產(chǎn)品性能的影響，需要時(shí)請(qǐng)向我公司咨詢。