Введение в сбросимые предохранители PPTC

1. Основной принцип

Восстанавливаемый предохранитель PPTC (Полимерный положительный температурный коэффициент восстанавливаемого предохранителя) представляет собой устройство ограничения тока с защитой от перегрузки тока, изготовленное из полукристаллического полимера, смешанного с проводящими частицами (например, углеродной сажей). Его основная характеристика заключается в том, что сопротивление резко возрастает при повышении температуры, обеспечивая "автоматическое ограничение тока и автоматический сброс", широко применяется в области связи, потребительской электроники, автомобильных цепях и других областях.

При нормальных условиях эксплуатации сопротивление PPTC очень низкое, тепло, выделяемое цепью при токе, минимально, полимер находится в состоянии термического равновесия, проводящие частицы остаются хорошо соединенными, и ток может проходить нормально.

При перетоке PPTC нагревается из-за потерь мощности I²R, накопленное тепло превышает его способность отводить тепло, что вызывает расширение полимерной основы, разделение проводящих частиц, приводя к состоянию высокого сопротивления, которое ограничивает ток для защиты цепи. В это время остается только небольшой ток для поддержания высокотемпературного состояния сопротивления, предотвращая злокачественный цикл, вызванный восстановлением после неисправности.

После отключения питания и полного устранения неисправности устройство охлаждается, полим ер сжимается, проводящий путь восстанавливается, и сопротивление возвращается к своему начальному значению, позволяя устройству быть переиспользованным. Этот цикл может повторяться много раз, демонстрируя хорошую повторяемость.

Примечание: Типовая температура срабатывания PPTC составляет около 125°C, но конкретное значение варьируется в зависимости от модели.

2. Особенности продукта

Защита от перегрузки током: При возникновении перегрузки или короткого замыкания PPTC быстро переключается из состояния низкого сопротивления в состояние высокого сопротивления, подавляя рост тока и предотвращая повреждение нагрузки или цепи.

Автоматическое возвращение: После устранения неисправности и отключения питания PPTC охлаждается и восстанавливается автоматически без замены, снижая затраты на обслуживание.

Самоблокировка (неспиралевидная работа): После срабатывания PPTC переходит в состояние высокого сопротивления. Даже если питание остается включенным, малый ток поддерживает внутреннюю температуру, блокируя состояние высокого сопротивления, тем самым предотвращая повторяющийся цикл включения-выключения неисправных устройств.

Высокая стойкость к пиковым токам: некоторые промышленные модели могут выдерживать пиковые токи до 100A, что подходит для нагрузочных приложений с высоким начальным током.

Защита от молнии: PPTC обладает способностью защищать от молнии и может использоваться в системах, которые ограничивают ток до низких уровней без потери функциональности из-за временных импульсов молнии, часто используется в сочетании с устройствами, такими как TVS и MOV, для вторичной защиты чувствительных цепей, таких как силовые и коммуникационные интерфейсы.

Быстрая реакция: В сравнении с традиционными предохранителями или керамическими PTC, PPTC реагирует быстро, что делает его особенно подходящим для приложений с высокими требованиями к времени отключения питания.

3. Влияние температуры окружающей среды на производительность

Следующая диаграмма показывает зависимость удерживающего тока и срабатывания тока восстанавливаемого предохранителя от температуры. Поскольку восстанавливаемый предохранитель изготовлен из термочувствительных материалов, изменения температуры окружающей среды неизбежно повлияют на его производительность.

Когда температура окружающей среды вокруг восстанавливаемого предохранителя повышается, уменьшается энергия, необходимая для его срабатывания, следовательно, уменьшается ток удержания.

Как показано на рисунке, кривые зависимости тока HOLD и TRIP от температуры окружающей среды имеют отрицательный наклон. При 25℃ через восстанавливаемый предохранитель проходит 100% тока в цепи.

Если температура окружающей среды выше или ниже этого значения, то ток несрабатывания и ток срабатывания компонента будут соответственно увеличиваться или уменьшаться.

4.Сравнение с другими устройствами защиты от перегрузки по току

По сравнению с керамическими PTC, PPTC обладает меньшим размером, более быстрой реакцией и низким сопротивлением, что делает его более подходящим для электронных продуктов с ограниченным пространством и чувствительных к времени реакции.

5. Подведение итогов

Благодаря автоматическому ограничению тока, повторному использованию, быстрой реакции и отличным характеристикам термического блокирования, сбросный предохранитель PPTC стал широко используемым интеллектуальным решением защиты от перегрузки в современных электронных цепях.

Он эффективно компенсирует недостатки традиционных одноразовых предохранителей и механических защитных устройств в плане скорости реакции, срока службы и удобства обслуживания, и особенно подходит для приложений с высокими требованиями к надежности и безопасности, таких как связь, источники питания, автомобильная электроника и умные дома.

С помощью правильного выбора и тепловой компенсации PPTC может обеспечить стабильный и долговременный механизм защиты цепей, что делает его одним из ключевых компонентов для достижения интеллектуальной защиты.