Introdução aos Fusíveis Resetáveis PPTC

1. Princípio Básico

O fusível redefinível PPTC (Fusível Redefinível de Coeficiente de Temperatura Positiva Polimérica) é um dispositivo de proteção contra corrente excessiva que limita a corrente, feito de polímero semi-cristalino misturado com partículas condutoras (como carbono negro). Sua característica principal é que a resistência aumenta rapidamente à medida que a temperatura sobe, com a capacidade de "limitação automática de corrente e redefinição automática", sendo amplamente utilizado em comunicações, eletrônicos de consumo, circuitos automotivos e outros campos.

Sob condições normais de operação, o PPTC possui uma resistência muito baixa, o calor gerado pela corrente do circuito é mínimo, o polímero está em um estado de equilíbrio térmico, as partículas condutoras permanecem bem conectadas, e a corrente pode passar normalmente.

Quando ocorre uma corrente excessiva, o PPTC aquece devido à perda de potência I²R, o calor acumulado excede sua capacidade de dissipação, causando a expansão do material base polimérico, a separação das partículas condutoras e resultando em um estado de alta resistência que limita a corrente para proteger o circuito. Neste momento, apenas uma pequena quantidade de corrente permanece para manter a temperatura de alta resistência, evitando um ciclo vicioso causado pela recuperação da falha.

Após desligar o poder e remover completamente a falha, o dispositivo esfria, o políme r encolhe, o caminho condutor é reestabelecido e a resistência retorna ao seu valor inicial, permitindo que o dispositivo seja reutilizado. Este ciclo pode ser repetido várias vezes, demonstrando boa reutilização.

Nota: A temperatura típica de disparo do PPTC é de aproximadamente 125°C, mas o valor específico varia dependendo do modelo.

2. Características do Produto

Proteção contra corrente excessiva: Quando ocorre corrente excessiva ou curto-circuito, o PPTC rapidamente muda de um estado de baixa resistência para um estado de alta resistência, suprimindo o aumento da corrente e evitando danos à carga ou ao circuito.

Redefinição automática: Após a falha ser corrigida e a energia desligada, o PPTC esfria e se recupera automaticamente sem necessidade de substituição, reduzindo o custo de manutenção.

Operação de bloqueio automático (não cíclica): Após ser acionado, o PPTC entra em um estado de alta resistência. Mesmo com a energia ligada, a pequena corrente mantém a temperatura interna, bloqueando o estado de alta resistência, evitando assim ciclos repetidos de ligar/desligar em dispositivos com defeito.

Alta resistência a surtos de corrente: Alguns modelos industriais podem suportar surtos de corrente de até 100A, adequados para aplicações de carga com alta corrente de entrada.

Proteção contra descargas atmosféricas: o PPTC possui capacidade de proteção contra descargas atmosféricas e pode ser usado em sistemas que limitam a corrente a níveis baixos sem perder funcionalidade devido a surtos transitórios de descargas atmosféricas, frequentemente usado em combinação com dispositivos como TVS e MOV para proteção secundária em circuitos sensíveis, como interfaces de energia e comunicação.

Resposta rápida: Em comparação com fusíveis tradicionais ou PTCs cerâmicos, o PPTC responde rapidamente, tornando-o especialmente adequado para aplicações com altos requisitos de tempo de resposta de desligamento.

3. Efeito da Temperatura Ambiente no Desempenho

O gráfico a seguir mostra a relação entre a corrente de manutenção e a corrente de disparo do fusível redefinível versus temperatura. Como o fusível redefinível é feito de materiais termossensíveis, mudanças na temperatura ambiente inevitavelmente afetarão seu desempenho.

Quando a temperatura ambiente ao redor do fusível redefinível aumenta, a energia necessária para acioná-lo diminui, assim a corrente de manutenção diminui.

Como mostrado na figura, as curvas de relacionamento de HOLD e TRIP com a temperatura ambiente têm uma inclinação negativa. A 25℃, 100% da corrente na linha passa pelo fusível redefinível.

Se a temperatura ambiente for maior ou menor que esse valor, a corrente não-trip e a corrente de trip do componente aumentarão ou diminuirão accordingly.

4.Comparação com Outros Dispositivos de Proteção Contra Sobrecorrente

Em comparação com PTCs cerâmicos, o PPTC possui tamanho menor, resposta mais rápida e menor resistência, tornando-o mais adequado para produtos eletrônicos com restrições de espaço e sensíveis ao tempo de resposta.

5. Resuma

Com sua limitação automática de corrente, reutilizabilidade, resposta rápida e excelentes características de bloqueio térmico, o fusível reciclável PPTC tornou-se uma amplamente utilizada solução inteligente de proteção contra sobrecorrente em circuitos eletrônicos modernos.

Ele compensa eficazmente as deficiências dos fusíveis tradicionais de uso único e dispositivos de proteção mecânica em termos de velocidade de resposta, vida útil e conveniência de manutenção, e é particularmente adequado para aplicações com requisitos elevados de confiabilidade e segurança, como comunicações, fontes de alimentação, eletrônica automotiva e casas inteligentes.

Através de uma seleção adequada e design de compensação térmica, o PPTC pode fornecer um mecanismo de proteção estável e de longa duração para circuitos, tornando-o um dos componentes-chave na realização da proteção inteligente.