自恢复保险丝-原理

zz/2024/4/20 14:38:54


自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由微型自恢复保险丝

 

自恢复保险丝是由高科技聚合树脂及纳米导电晶粒经特殊工艺加工制成,正常情况下,纳米导电晶体随树脂基链接形成链状导电通路,保险丝正常工作;当电路发生短路或者过载时,流经保险丝的大电流使其集温升高,当达到居里温度时,其态密度迅速减小,相变增大,内部的导电链路呈雪崩态变或断裂,保险丝呈阶跃式迁到高阻态,电流被迅速夹断,从而对电路进行快速,准确的限制和保护,其微小的电流使保险丝一直处于保护状态,当断电和故障排除后,其集温降低,态密度增大,相变复原,纳米晶体还原成链状导电通路,自恢复保险丝恢复为正常状态,无需人工更换。

自恢复保险丝的动作原理是一种能量的动态平衡,流过RF/WH系列元件的电流由于RF/WH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RF/WH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。RF/WH系列元件处于低阻状态,RF/WH系列不动作,当流过RF/WH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,RF/WH系列仍不动作。当电流或环境温度再提高时,RF/WH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RF/WH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RF/WH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RF/WH系列元件散发出的热量,处于变化状态下RF/WH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,RF/WH系列便可以自动恢复了。

自恢复保险丝-技术标准

 

自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由运行图示说明

1、额定零功率电阻

 

PPTC热敏电阻应按零功率电阻分档包装,并在外包装标明阻值范围。耐压、耐流能力测试后,每组样品中自身前的电阻变化率极差δ|Ri后-Ri前/Ri前-(Rj后-Rj前)/Rj前 |≤100%

2、PTC效应

说一种材料具有PTC (Positive Temperature Coefficient) 效应,即正温度系数效应,仅指此材料的电阻会随温度的升高而增加。如大多数金属材料都具有PTC效应。在这些材料中,PTC效应表现为电阻随温度增加而线性增加,这就是通常所说的线性PTC效应。

3、非线性PTC效应

经过相变的材料会呈现出电阻沿狭窄温度范围内急剧增加几个至十几个数量级的现象,即非线性PTC效应。相当多种类型的导电聚合体会呈现出这种效应,如高分子PTC热敏电阻。这些导电聚合体对于制造过电流保护装置来说非常有用。

4、初始电阻 Rmin

在被安裝到电路中之前,环境温度为25℃的条件下测试,RF/WH系列的高分子PTC热敏电阻的阻值。

5、Rmax

在室温条件下,RF/WH系列高分子PTC热敏电阻动作或回流焊接安装到电路板中一小時后测得的最大电阻值。

6、最小电阻(Rmin)/最大电阻(Rmax)

在指定环境温度下,例如:25℃,安装到电路之前特定型号的RF/WH系列高分子热敏电阻的阻值会在规定的一个范围内,即在最小值(Rmin)和最大值(Rmax)之间。此值被列在规格书中的电阻栏里。

7、维持电流 Ihold

维持电流是RF/WH系列高分子PTC热敏电阻保持不动作情况下可以通过的最大电流。在限定环境条件下,装置可保持无限长的时间,而不会从低阻状态转变至高阻状态。

8、动作电流 Itrip

在限定环境条件下,使RF/WH系列高分子热敏电阻在限定的时间内动作的最小稳态电流。

9、最大电流 Imax (耐流值)

在限定状态下, RF/WH系列高分子PTC热敏电阻安全动作的最大动作电流,即热敏电阻的耐流值。超过此值,热敏电阻有可能损坏,不能恢复。此值被列在规格书中的耐流值一栏里。

10、泄漏电流Ires

RF/WH系列高分子PTC热敏电阻锁定在其高阻状态时,通过热敏电阻的电流。

11、最大工作电流/正常操作电流

在正常的操作条件下,流过电路的最大电流。在电路的最大环境工作温度下,用来保护电路的RF/WH系列高分子PTC热敏电阻的维持电流一般来说比工作电流大。

12、动作

RF/WH系列高分子PTC热敏电阻在过电流发生或环境温度增加时由低阻值向高阻值转变的过程。

 

自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由参数标准

13、动作时间

 

过电流发生开始至热敏电阻动作完成所需的时间。对任何特定的RF/WH系列高分子PTC热敏电阻而言,流经电路的电流越大,或工作的环境温度越高,其动作时间越短。

14、Vmax 最大电压(耐压值)

在限定条件下, RF/WH系列高分子PTC热敏电阻动作时,能安全承受的最高电压。即热敏电阻的耐压值。超过此值,热敏电阻有可能被击穿,不能恢复。此值通常被列在规格书中的耐压值一栏里。

15、最大工作电压

在正常动作状态下,跨过RF/WH系列高分子PTC热敏电阻两端的最大电压。在许多电路中,相当于电路中电源的电压。

16、导电聚合体

在此指由导电粒子(炭黑,碳纤维,金属粉末,金属氧化物等)填充绝缘的高分子材料(聚烯烃,环氧树脂等)而制得的导电复合材料。

17、环境温度

在热敏电阻或者一个联有热敏电阻元件的电路周围静止空气的温度。

18、工作温度范围

P元件可以安全工作的环境温度范围。

19、最大工作环境温度

预期元件可以安全工作的最高环境温度。

20、功率耗损

RF/WH系列高分子PTC热敏电阻动作后所消耗的功率,通过计算流过热敏电阻的泄漏电流和跨过热敏电阻的电压的乘积得到。

21、高温,高湿老化

在室温下, 测量RF/WH系列高分子PTC热敏电阻在较长时间(如150小时)处于较高温度(如85℃)及高湿度(如85% 湿度)状态前后的阻值的变化。

22、被动老化测试

室温下,测量RF/WH系列高分子PTC热敏电阻长时间(如1000小时)处于较高温度(如70℃或85℃)状态前后的阻值变化。

23、冷热打击测试

在室温下,RF/WH系列高分子PTC热敏电阻的阻值在温度循环前后的变化的测试结果。(例如,在-55℃及+125℃之间循环10次)。

24、PTC强度β

PTC热敏电阻具有足够的PTC强度且不能出现NTC现象。 β=lgR140°C/R室温≥5 R140°C、R室温为140℃与室温时的额定零功率电阻值。

25、动作特性

PTC热敏电阻在耐压、耐流试验前、后都应进行不动作特性测试,并且,其中R为进行不动作特性试验时热敏电阻两端的U/I,Rn为额定零功率电阻初测值或复测值。

26、恢复时间

PTC热敏电阻动作后的恢复时间应不大于60S。

27、失效模式试验

在进行失效模式试验时,高聚PTC热敏电阻可能随试验或处于失效状态,允许的失效模式是开路或高阻状态,但整个试验过程中不得出现低阻态或起明火。

自恢复保险丝-种类

自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由600V/400V 自恢复保险丝
应用范围:
RF/WH600系列产品专为程控交换机、配线架设计生产的过保护器件,同时还可用于变压器、安防设备、灯具、镇流器、仪表、电话线路等领域。
自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由250V 自恢复保险丝
应用范围:RF/WH250系列产品专为程控交换机、配线架设计生产的过保护器件,同时还可用于变压器、安防设备、灯具、镇流器、仪表、电话线路等领域。
自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由120V 自恢复保险丝
应用范围:
RF/WH120系列产品是专为镇流器设计生产的过流保护器件。
自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由60V 自恢复保险丝
应用范围:
RF/WH60,RF72系列产品广泛适用于额定工作电压较高的电路中,如微电机、扬声器、变压器、安防设备、工控、测试测量设备、卫星接收系统、玩具行业等领域。
自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由30V 自恢复保险丝
应用范围:
RF/WH30系列产品广泛适用于中等耐电压能力的电路中,如微电机、计算机接口、鼠标、CPU、变压器中、安防设备、测试测量设备、卫星接收系统、玩具行业等领域。
自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由16V 自恢复保险丝
应用范围:RF/WH16系列产品适用于工作电压较低、工作电流较大的电路中,可广泛应用于电源转换器、摩托车、汽车、电脑电源、微电机、计算机接口、CPU等领域。
自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由6V 自恢复保险丝
应用范围:
RF/WH6系列产品适用于工作电压较低、工作电流相对较小的电路中,如电脑、电脑外设、玩具行业等领域。
自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由SMD贴片自恢复保险丝

表面贴装SMD自恢复保险丝应用范围:
SMD贴片自恢复保险丝:SMD自恢复保险丝系列产品专为程控交换机、配线架设计生产的过保护器件,同时还可用于变压器、安防设备、灯具、汽车电子、工控、通信、仪表、电话线路等领域。

SMD自恢复保险丝特点
1.满足RoHS要求
2.EIA尺寸﹕0805~2920
3.维持电流范围﹕0.05~3.0A
4.电压等级从6V到60V﹐满足计算机和各种电子应用需要
5.焊盘尺寸小
6.动作时间快
7.阻抗低
8.工作电压范围﹕-40~+85℃
9.安规认证﹕UL/cUL/TUV
10.品种多,规格全,可替代Raychem,LITTLEFUSE,BOURNS,AEM,宝电通等进口型号
11.体积小、结构坚固、便于自动化安装

贴片自恢复保险丝应用范围
1.计算机及外围设备
2.移动电话电池组
3.汽车电子
4.电源供应器
5.通讯系统
6.其它应用
 

自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由电池片用PPTC过流保护片

过流保护片概述:过流保护片是专门用于防止由于滥充电而引起的电池过温,电池过温是电池组设计人员主要关心的问题。锂电池组中尽管有过压及过流检测安全保护电路,(包括集成电路及为在有过强的静电放电、温度过高以及短路的情况下半导体电路会出现故障。)但在电压保护电路失效而又没有温度保护的情况下,电池就会在过充或滥充时产生过多热量,使电池破裂、漏液、冒烟、甚至燃烧。

华巨公司推出一种新型条状过流保护片,与以往产品相比电阻低,该器件能同时起到过流保护及过温保护的作用,专为降低电池组阻抗、满足更长工作时间要求的便携式电子产品而设计。特别适合于锂离子及镍氢等对温度较为敏感的二次(可充电)电池。

电池过流保护片和电池组里面的原电池串联在一起,无论温升是由短路造成的还是由过充引起的,器件都可以发挥保护作用,无须热熔断丝或双金属断路器。此条状器件采用镍做引脚,尺寸又小又薄,可直接焊到原电池上,既节省空间,又降低安装费用

自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由圆型电池用PPTC过流保护片

过流保护片是专门用于防止由于滥充电而引起的电池过温,电池过温是电池组设计人员主要关心的问题。锂电池组中尽管有过压及过流检测安全保护电路,(包括集成电路及为在有过强的静电放电、温度过高以及短路的情况下半导体电路会出现故障。)但在电压保护电路失效而又没有温度保护的情况下,电池就会在过充或滥充时产生过多热量,使电池破裂、漏液、冒烟、甚至燃烧。

华巨公司推出一种新型圆型过流保护片,与以往产品相比电阻低,该器件能同时起到过流保护及过温保护的作用,专为降低电池组阻抗、满足更长工作时间要求的便携式电子产品而设计。特别适合于锂离子及镍氢等对温度较为敏感的二次(可充电)电池。

电池过流保护片和电池组里面的原电池串联在一起,无论温升是由短路造成的还是由过充引起的,器件都可以发挥保护作用,无须热熔断丝或双金属断路器。此条状器件采用镍做引脚,尺寸又小又薄,可直接焊到原电池上,既节省空间,又降低安装费用

自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由WMZ12A陶瓷自恢复保险丝

WMZ12A型PTC热敏电阻主要用于[变压器(适配器)/初级线圈/充电器/数字万用表/智能电度表/微电机/晶体管]等的过流过热保护,直接串联在负载电路中,在线路出现异常状况时,能够自动限制过电流或阻断电流,当故障排除后又恢复原态,俗称“万次保险丝”。

2.特点:

无触点的电路及元器件保护  自动限制过电流
故障排除后自动恢复     工作时无噪音无火花
工作可靠、使用方便

3.应用原理:
将WMZ12A型PTC热敏电阻串联在电源回路中,当电路处于正常状态时,流过PTC的电流小于额定电流,PTC处于常态,阻值很小,不会影响电子镇流器(节能灯、变压器、万用表)等被保护电路的正常工作。当电路电流大大超过额定电流时,PTC陡然发热,阻值骤增至高阻态,从而限制或阻断电流,保护电路不受损坏。电流电流回复正常后,PTC亦自动回复至低阻态,电路恢复正常工作。
WMZ12A型PTC热敏电阻在电子镇流器(节能灯、变压器、万用表)等过流保护应用领域,南京华巨凭借其科研和工艺等方面的优势,率先推出了以高耐压(V≥300VAC)为特色的WMZ12型产品。
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

自恢复保险丝-参数

 

自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由自恢复保险丝

IH:最大工作电流(25℃)

 

IT:最小动作电流(25℃)

Itrip:过载电流

Tmax:过载电流最大动作时间

Vmax:最大过载电压

Imax:最大过载电流

Rmin:最小电阻(25℃)

Rmax:最大电阻(25℃)

自恢复保险丝-应用

 

自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由各类自恢复保险丝

 

自恢复保险丝串联在DC/AC电源电路中.可以选择DIP直插式或SMD表面贴装式.PPTC无正负极性之分.因PPTC在保护状态下,表面温度高,要安装在通风状态下,对高温敏感的元器件不要与PPTC直接接触.

应用范围:

ADSL设备中的自恢复保险丝的应用

自恢复保险丝在无线电产品,电池组,充电器产品中的应用汽车电子及零部件中的过流保护应用

遥控电动玩具车,高低频电源充电器电动玩具,童车等电子玩具中的应用

卫星接受器DVB产品中的应用

自恢复保险丝在通信终端设备产品中的应用

电源供应器产品中的应用

家庭影院/扬声器/分频器/电磁负载/马达/吸尘器

自恢复保险丝的应用:

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1.镇流器

日光灯需要一个镇流器产生高电压和大电流来点着。镇流器控制日光灯的电气特性。开灯时电子镇流器在灯的两端产生高压冲击使灯点着,在电子镇流器中形成自振荡电路,该振荡电路由晶体管控制。许多电子镇流器是由于灯的原因而发生故障。当灯被短接、达到使用期限或灯被取开时,会出现过流情况,而导致灯的阴极开路。由于功率因数缘故,负载电阻变低。在起动期间,镇流器在非正常工作电流、高振荡频率状态下工作三次以上;开关电路产生过电流而导致镇流器发生故障。

自恢复保险丝可提供灯在达到使用期限时的保护和晶体管的故障保护。由于镇流器经常因为晶体管的上下端电压开关同时打开而发生故障,所以对晶体管的故障保护是具有重要意义的。

首先,自复保险丝具有可自动复原的性能,可减少产品的返修和服务的次数,从而降低成本。其次,因为自复保险丝能在极端时间内动作,以保护到电路中一些比较敏感的电阻,使镇流器的可靠性和使用寿命得以提高。第三,自复保险丝的功耗非常低,在正常电流工作状态下不会出现极端发热的现象而消耗能源。在正常工作电流下阻值非常小(通常只有零点几欧)因而不会形成振荡电路。第四,自复保险丝的体积小,在电路板上占用的空间小,便于设计。

2.变压器

带有变压器的电源设备的故障主要是由于过流产生的,而导致过流的原因通常是电路短路或负载减小;发生故障时会导致电路冒烟、着火,以至于损坏电路以及接口。低压卤化灯结构的灯体的变压器常由于短路而产生故障。如果变压器和灯体之间安装和连接不正当,就更易于损坏。由于灯是并联使用的,短路时电流特别大。把自复保险丝安装在变压器的第二线圈上可防止短路和过载故障。

3.喇叭

喇叭系统的保护要求比较严格。普通保险丝在喇叭中仅起一次性的保护作用,使产品的返修率上升;另外,额外的保险盒和电线使制造商的成本增加。还有,使用的保险丝还必须符合规格,错误规格的保险丝会使喇叭受损。安装断路器也是一个解决的方法;但是,在它们还没有断开前,在开始断开时会制造噪音。所以,最好的选择是自复保险丝自复保险丝元件。自复保险丝在断开状态(呈高阻态)时相当于一个软开关,在故障消除时,会自动恢复到低阻通路的状态。

4.电池

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a、手机电池组:手机电池组关键在于它本身的应用特性,这种电池是被装于一个又小又轻并且很窄的盒子里面。(NICD、NiMH、Li-ION)这三种主要的化学电池都是装于这种世界通用的盒子里面的。现在常用的电池组的工作电压小于10V,最大充电电压为16V,最新品种的电池组的工作电压甚至更低,在3~4V之间。这意味着电池组的包装的改变非常快,从焊接的带状发展到印刷电路板上的贴装元件。电池组都需要电路保护装置,如VTP210G,能够在60C时把电流保持在1安培左右。保护电路的阻值越低,能源的损耗越小,元件选择的空间也越大。

b、无绳电话电池:无绳电话通过的电流和电压比较小。SRP120、LTP070和LTP100都是很好的过流保护元件。

c、无线电通信电池:无线电通信用的电流比手机电池的电流大,比手提电脑的工作电流小。LR4系列的工作电流为7.3安培,体积小、重量轻,非常适合这方面的应用。具有大工作电流的SRP或LTP系列也可适用。

二)、化学电池

化学电池的应用越来越广,这些元件的应用将会使电池组有了一个更好、费用更低的保护装置。

A、NiCD电池:低阻抗、化学特性稳定的NiCD电池没有像NiMH和Li-ION电池那样对过电流那么敏感。但由于损耗低,应用还很广泛。然而,在短路或过电流状态,它们的低内阻会导致较高的电流通过。通常这些电池的故障原因都是过流,而不是过热,由任何电池材料应用的产品都适用。

B、NiMH电池:NiMH电池比NiCD电池有更高的能源密度。当超过90C时,这些电池更易退化。用VTP或LTP比SRP/LR4材料更适合保护该种电池。根据电池的设计方法,SRP和LR4都可对该电池进行保护,但用LTP、VTP时的导热性能更强。

C、Li-ION电池:在所有的化学电池中,Li-ION电池的能源密度最大,化学特性最为敏感。在使用和充电时,需装有电路保护装置。现在常用的保护装置是一个集成电路,但这不是最安全的,因为该集成电路的本身也可能会造成短路或其CMOS启动失败使保护装置不安全。当超过90C时,Li-ION电池也会开始退化,由于这种电池的电压最大,因此电路保护的要求就更严格了。虽然LTP、SRP等系列已早用于该电池中,但最合适的PTC元件时VTP;对于大容量的Li-ION电池,LR4系列的动作时间更短,比SRP系列更适用。

1、自复保险丝在可充电电池组中的应用

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1)、问题与分析:NICD、NiMH、Li-ION常用于移动电话和电脑的特别保护电路中。这些电池组产生故障的原因通常有:正负极终端意外短路;充电器不能停止对已充满电的电池充电;用错充电器或电池的极性装反。把PTC贴片系列串联安装于电池组的各个单元中,可对电路提供过流和过温保护。

2)、保护要求:在发生故障时,移动电话的电压可达到16V,电脑的电压可达到24V;其电流可达到100安培。在过充电状况,电池组需要进行过温保护,NiCD电池不能超过120C,NiMH和Li-ION电池不能超过90C。

3)、PTC元件的选型:LTP、VTP和LR4常用于移动电话和无绳电话中,具有较高保持电流的SRP、LTP和LR4系列常用于桌面与手提电脑中。对于NiMH电池组,VTP、LTP材料可允许设计者增加热导保护功能。某些特殊应用的贴片和VTP系列可用于AAA电池单元中。

自恢复保险丝-封装工艺

选择改性环氧树脂作聚乙烯/炭黑自恢复保险丝的封装材料,研究了封装对保险丝热特性的影响,封装层影响芯料的散热能力,当通过电流足够大时,封装对保险丝的动作时间几乎没有影响,当通过电流较小时,封装层在120℃(聚乙烯熔点)下固化的保险丝由于封装层与芯料之间存在一定的空隙,芯料散热能力变差,且芯料的热膨胀可以顺利进行,动作时间变短。因此,保险丝封装应在芯料达到最大热膨胀的温度下进行。

自恢复保险丝-相关问题

 

何谓保险丝,其作用是什么?

保险丝也被称为熔断器,IEC127标准将它定义为“熔断体(fuse-link)”。它是一种安装在电路中,保证电路安全运行的电器元件。保险丝的作用是:当电路发生故障或异常时,伴随着电流不断升高,并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件,也有可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中正确地安置了保险丝,那么,保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和一定的时候,自身熔断切断电流,从而起到保护电路安全运行的作用。最早的保险丝于一百多年前由爱迪生发明,由于当时的工业技术不发达白炽灯很贵重,所以,最初是将它用来保护价格昂贵的白炽灯的。

保险丝的工作原理是怎样的?

都知道,当电流流过导体时,因导体存在一定的电阻,所以导体将会发热。且发热量遵循着这个公式:Q=0.24I2RT;其中Q是发热量,0.24是一个常数,I是流过导体的电流,R是导体的电阻,T是电流流过导体的时间;依此公式不难看出保险丝的简单的工作原理了。

当制作保险丝的材料及其形状确定了,其电阻R就相对确定

自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由微型自恢复保险丝

 

自恢复保险丝是由高科技聚合树脂及纳米导电晶粒经特殊工艺加工制成,正常情况下,纳米导电晶体随树脂基链接形成链状导电通路,保险丝正常工作;当电路发生短路或者过载时,流经保险丝的大电流使其集温升高,当达到居里温度时,其态密度迅速减小,相变增大,内部的导电链路呈雪崩态变或断裂,保险丝呈阶跃式迁到高阻态,电流被迅速夹断,从而对电路进行快速,准确的限制和保护,其微小的电流使保险丝一直处于保护状态,当断电和故障排除后,其集温降低,态密度增大,相变复原,纳米晶体还原成链状导电通路,自恢复保险丝恢复为正常状态,无需人工更换。

自恢复保险丝的动作原理是一种能量的动态平衡,流过RF/WH系列元件的电流由于RF/WH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RF/WH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。RF/WH系列元件处于低阻状态,RF/WH系列不动作,当流过RF/WH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,RF/WH系列仍不动作。当电流或环境温度再提高时,RF/WH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RF/WH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RF/WH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RF/WH系列元件散发出的热量,处于变化状态下RF/WH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,RF/WH系列便可以自动恢复了。

自恢复保险丝-技术标准

 

自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由运行图示说明

1、额定零功率电阻

 

PPTC热敏电阻应按零功率电阻分档包装,并在外包装标明阻值范围。耐压、耐流能力测试后,每组样品中自身前的电阻变化率极差δ|Ri后-Ri前/Ri前-(Rj后-Rj前)/Rj前 |≤100%

2、PTC效应

说一种材料具有PTC (Positive Temperature Coefficient) 效应,即正温度系数效应,仅指此材料的电阻会随温度的升高而增加。如大多数金属材料都具有PTC效应。在这些材料中,PTC效应表现为电阻随温度增加而线性增加,这就是通常所说的线性PTC效应。

3、非线性PTC效应

经过相变的材料会呈现出电阻沿狭窄温度范围内急剧增加几个至十几个数量级的现象,即非线性PTC效应。相当多种类型的导电聚合体会呈现出这种效应,如高分子PTC热敏电阻。这些导电聚合体对于制造过电流保护装置来说非常有用。

4、初始电阻 Rmin

在被安裝到电路中之前,环境温度为25℃的条件下测试,RF/WH系列的高分子PTC热敏电阻的阻值。

5、Rmax

在室温条件下,RF/WH系列高分子PTC热敏电阻动作或回流焊接安装到电路板中一小時后测得的最大电阻值。

6、最小电阻(Rmin)/最大电阻(Rmax)

在指定环境温度下,例如:25℃,安装到电路之前特定型号的RF/WH系列高分子热敏电阻的阻值会在规定的一个范围内,即在最小值(Rmin)和最大值(Rmax)之间。此值被列在规格书中的电阻栏里。

7、维持电流 Ihold

维持电流是RF/WH系列高分子PTC热敏电阻保持不动作情况下可以通过的最大电流。在限定环境条件下,装置可保持无限长的时间,而不会从低阻状态转变至高阻状态。

8、动作电流 Itrip

在限定环境条件下,使RF/WH系列高分子热敏电阻在限定的时间内动作的最小稳态电流。

9、最大电流 Imax (耐流值)

在限定状态下, RF/WH系列高分子PTC热敏电阻安全动作的最大动作电流,即热敏电阻的耐流值。超过此值,热敏电阻有可能损坏,不能恢复。此值被列在规格书中的耐流值一栏里。

10、泄漏电流Ires

RF/WH系列高分子PTC热敏电阻锁定在其高阻状态时,通过热敏电阻的电流。

11、最大工作电流/正常操作电流

在正常的操作条件下,流过电路的最大电流。在电路的最大环境工作温度下,用来保护电路的RF/WH系列高分子PTC热敏电阻的维持电流一般来说比工作电流大。

12、动作

RF/WH系列高分子PTC热敏电阻在过电流发生或环境温度增加时由低阻值向高阻值转变的过程。

 

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13、动作时间

 

过电流发生开始至热敏电阻动作完成所需的时间。对任何特定的RF/WH系列高分子PTC热敏电阻而言,流经电路的电流越大,或工作的环境温度越高,其动作时间越短。

14、Vmax 最大电压(耐压值)

在限定条件下, RF/WH系列高分子PTC热敏电阻动作时,能安全承受的最高电压。即热敏电阻的耐压值。超过此值,热敏电阻有可能被击穿,不能恢复。此值通常被列在规格书中的耐压值一栏里。

15、最大工作电压

在正常动作状态下,跨过RF/WH系列高分子PTC热敏电阻两端的最大电压。在许多电路中,相当于电路中电源的电压。

16、导电聚合体

在此指由导电粒子(炭黑,碳纤维,金属粉末,金属氧化物等)填充绝缘的高分子材料(聚烯烃,环氧树脂等)而制得的导电复合材料。

17、环境温度

在热敏电阻或者一个联有热敏电阻元件的电路周围静止空气的温度。

18、工作温度范围

P元件可以安全工作的环境温度范围。

19、最大工作环境温度

预期元件可以安全工作的最高环境温度。

20、功率耗损

RF/WH系列高分子PTC热敏电阻动作后所消耗的功率,通过计算流过热敏电阻的泄漏电流和跨过热敏电阻的电压的乘积得到。

21、高温,高湿老化

在室温下, 测量RF/WH系列高分子PTC热敏电阻在较长时间(如150小时)处于较高温度(如85℃)及高湿度(如85% 湿度)状态前后的阻值的变化。

22、被动老化测试

室温下,测量RF/WH系列高分子PTC热敏电阻长时间(如1000小时)处于较高温度(如70℃或85℃)状态前后的阻值变化。

23、冷热打击测试

在室温下,RF/WH系列高分子PTC热敏电阻的阻值在温度循环前后的变化的测试结果。(例如,在-55℃及+125℃之间循环10次)。

24、PTC强度β

PTC热敏电阻具有足够的PTC强度且不能出现NTC现象。 β=lgR140°C/R室温≥5 R140°C、R室温为140℃与室温时的额定零功率电阻值。

25、动作特性

PTC热敏电阻在耐压、耐流试验前、后都应进行不动作特性测试,并且,其中R为进行不动作特性试验时热敏电阻两端的U/I,Rn为额定零功率电阻初测值或复测值。

26、恢复时间

PTC热敏电阻动作后的恢复时间应不大于60S。

27、失效模式试验

在进行失效模式试验时,高聚PTC热敏电阻可能随试验或处于失效状态,允许的失效模式是开路或高阻状态,但整个试验过程中不得出现低阻态或起明火。

自恢复保险丝-种类

自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由600V/400V 自恢复保险丝
应用范围:
RF/WH600系列产品专为程控交换机、配线架设计生产的过保护器件,同时还可用于变压器、安防设备、灯具、镇流器、仪表、电话线路等领域。
自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由250V 自恢复保险丝
应用范围:RF/WH250系列产品专为程控交换机、配线架设计生产的过保护器件,同时还可用于变压器、安防设备、灯具、镇流器、仪表、电话线路等领域。
自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由120V 自恢复保险丝
应用范围:
RF/WH120系列产品是专为镇流器设计生产的过流保护器件。
自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由60V 自恢复保险丝
应用范围:
RF/WH60,RF72系列产品广泛适用于额定工作电压较高的电路中,如微电机、扬声器、变压器、安防设备、工控、测试测量设备、卫星接收系统、玩具行业等领域。
自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由30V 自恢复保险丝
应用范围:
RF/WH30系列产品广泛适用于中等耐电压能力的电路中,如微电机、计算机接口、鼠标、CPU、变压器中、安防设备、测试测量设备、卫星接收系统、玩具行业等领域。
自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由16V 自恢复保险丝
应用范围:RF/WH16系列产品适用于工作电压较低、工作电流较大的电路中,可广泛应用于电源转换器、摩托车、汽车、电脑电源、微电机、计算机接口、CPU等领域。
自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由6V 自恢复保险丝
应用范围:
RF/WH6系列产品适用于工作电压较低、工作电流相对较小的电路中,如电脑、电脑外设、玩具行业等领域。
自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由SMD贴片自恢复保险丝

表面贴装SMD自恢复保险丝应用范围:
SMD贴片自恢复保险丝:SMD自恢复保险丝系列产品专为程控交换机、配线架设计生产的过保护器件,同时还可用于变压器、安防设备、灯具、汽车电子、工控、通信、仪表、电话线路等领域。

SMD自恢复保险丝特点
1.满足RoHS要求
2.EIA尺寸﹕0805~2920
3.维持电流范围﹕0.05~3.0A
4.电压等级从6V到60V﹐满足计算机和各种电子应用需要
5.焊盘尺寸小
6.动作时间快
7.阻抗低
8.工作电压范围﹕-40~+85℃
9.安规认证﹕UL/cUL/TUV
10.品种多,规格全,可替代Raychem,LITTLEFUSE,BOURNS,AEM,宝电通等进口型号
11.体积小、结构坚固、便于自动化安装

贴片自恢复保险丝应用范围
1.计算机及外围设备
2.移动电话电池组
3.汽车电子
4.电源供应器
5.通讯系统
6.其它应用
 

自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由电池片用PPTC过流保护片

过流保护片概述:过流保护片是专门用于防止由于滥充电而引起的电池过温,电池过温是电池组设计人员主要关心的问题。锂电池组中尽管有过压及过流检测安全保护电路,(包括集成电路及为在有过强的静电放电、温度过高以及短路的情况下半导体电路会出现故障。)但在电压保护电路失效而又没有温度保护的情况下,电池就会在过充或滥充时产生过多热量,使电池破裂、漏液、冒烟、甚至燃烧。

华巨公司推出一种新型条状过流保护片,与以往产品相比电阻低,该器件能同时起到过流保护及过温保护的作用,专为降低电池组阻抗、满足更长工作时间要求的便携式电子产品而设计。特别适合于锂离子及镍氢等对温度较为敏感的二次(可充电)电池。

电池过流保护片和电池组里面的原电池串联在一起,无论温升是由短路造成的还是由过充引起的,器件都可以发挥保护作用,无须热熔断丝或双金属断路器。此条状器件采用镍做引脚,尺寸又小又薄,可直接焊到原电池上,既节省空间,又降低安装费用

自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由圆型电池用PPTC过流保护片

过流保护片是专门用于防止由于滥充电而引起的电池过温,电池过温是电池组设计人员主要关心的问题。锂电池组中尽管有过压及过流检测安全保护电路,(包括集成电路及为在有过强的静电放电、温度过高以及短路的情况下半导体电路会出现故障。)但在电压保护电路失效而又没有温度保护的情况下,电池就会在过充或滥充时产生过多热量,使电池破裂、漏液、冒烟、甚至燃烧。

华巨公司推出一种新型圆型过流保护片,与以往产品相比电阻低,该器件能同时起到过流保护及过温保护的作用,专为降低电池组阻抗、满足更长工作时间要求的便携式电子产品而设计。特别适合于锂离子及镍氢等对温度较为敏感的二次(可充电)电池。

电池过流保护片和电池组里面的原电池串联在一起,无论温升是由短路造成的还是由过充引起的,器件都可以发挥保护作用,无须热熔断丝或双金属断路器。此条状器件采用镍做引脚,尺寸又小又薄,可直接焊到原电池上,既节省空间,又降低安装费用

自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由WMZ12A陶瓷自恢复保险丝

WMZ12A型PTC热敏电阻主要用于[变压器(适配器)/初级线圈/充电器/数字万用表/智能电度表/微电机/晶体管]等的过流过热保护,直接串联在负载电路中,在线路出现异常状况时,能够自动限制过电流或阻断电流,当故障排除后又恢复原态,俗称“万次保险丝”。

2.特点:

无触点的电路及元器件保护  自动限制过电流
故障排除后自动恢复     工作时无噪音无火花
工作可靠、使用方便

3.应用原理:
将WMZ12A型PTC热敏电阻串联在电源回路中,当电路处于正常状态时,流过PTC的电流小于额定电流,PTC处于常态,阻值很小,不会影响电子镇流器(节能灯、变压器、万用表)等被保护电路的正常工作。当电路电流大大超过额定电流时,PTC陡然发热,阻值骤增至高阻态,从而限制或阻断电流,保护电路不受损坏。电流电流回复正常后,PTC亦自动回复至低阻态,电路恢复正常工作。
WMZ12A型PTC热敏电阻在电子镇流器(节能灯、变压器、万用表)等过流保护应用领域,南京华巨凭借其科研和工艺等方面的优势,率先推出了以高耐压(V≥300VAC)为特色的WMZ12型产品。
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

自恢复保险丝-参数

 

自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由自恢复保险丝

IH:最大工作电流(25℃)

 

IT:最小动作电流(25℃)

Itrip:过载电流

Tmax:过载电流最大动作时间

Vmax:最大过载电压

Imax:最大过载电流

Rmin:最小电阻(25℃)

Rmax:最大电阻(25℃)

自恢复保险丝-应用

 

自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由各类自恢复保险丝

 

自恢复保险丝串联在DC/AC电源电路中.可以选择DIP直插式或SMD表面贴装式.PPTC无正负极性之分.因PPTC在保护状态下,表面温度高,要安装在通风状态下,对高温敏感的元器件不要与PPTC直接接触.

应用范围:

ADSL设备中的自恢复保险丝的应用

自恢复保险丝在无线电产品,电池组,充电器产品中的应用汽车电子及零部件中的过流保护应用

遥控电动玩具车,高低频电源充电器电动玩具,童车等电子玩具中的应用

卫星接受器DVB产品中的应用

自恢复保险丝在通信终端设备产品中的应用

电源供应器产品中的应用

家庭影院/扬声器/分频器/电磁负载/马达/吸尘器

自恢复保险丝的应用:

自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由自恢复保险丝

 

1.镇流器

日光灯需要一个镇流器产生高电压和大电流来点着。镇流器控制日光灯的电气特性。开灯时电子镇流器在灯的两端产生高压冲击使灯点着,在电子镇流器中形成自振荡电路,该振荡电路由晶体管控制。许多电子镇流器是由于灯的原因而发生故障。当灯被短接、达到使用期限或灯被取开时,会出现过流情况,而导致灯的阴极开路。由于功率因数缘故,负载电阻变低。在起动期间,镇流器在非正常工作电流、高振荡频率状态下工作三次以上;开关电路产生过电流而导致镇流器发生故障。

自恢复保险丝可提供灯在达到使用期限时的保护和晶体管的故障保护。由于镇流器经常因为晶体管的上下端电压开关同时打开而发生故障,所以对晶体管的故障保护是具有重要意义的。

首先,自复保险丝具有可自动复原的性能,可减少产品的返修和服务的次数,从而降低成本。其次,因为自复保险丝能在极端时间内动作,以保护到电路中一些比较敏感的电阻,使镇流器的可靠性和使用寿命得以提高。第三,自复保险丝的功耗非常低,在正常电流工作状态下不会出现极端发热的现象而消耗能源。在正常工作电流下阻值非常小(通常只有零点几欧)因而不会形成振荡电路。第四,自复保险丝的体积小,在电路板上占用的空间小,便于设计。

2.变压器

带有变压器的电源设备的故障主要是由于过流产生的,而导致过流的原因通常是电路短路或负载减小;发生故障时会导致电路冒烟、着火,以至于损坏电路以及接口。低压卤化灯结构的灯体的变压器常由于短路而产生故障。如果变压器和灯体之间安装和连接不正当,就更易于损坏。由于灯是并联使用的,短路时电流特别大。把自复保险丝安装在变压器的第二线圈上可防止短路和过载故障。

3.喇叭

喇叭系统的保护要求比较严格。普通保险丝在喇叭中仅起一次性的保护作用,使产品的返修率上升;另外,额外的保险盒和电线使制造商的成本增加。还有,使用的保险丝还必须符合规格,错误规格的保险丝会使喇叭受损。安装断路器也是一个解决的方法;但是,在它们还没有断开前,在开始断开时会制造噪音。所以,最好的选择是自复保险丝自复保险丝元件。自复保险丝在断开状态(呈高阻态)时相当于一个软开关,在故障消除时,会自动恢复到低阻通路的状态。

4.电池

自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由大小各异自恢复保险丝

 

a、手机电池组:手机电池组关键在于它本身的应用特性,这种电池是被装于一个又小又轻并且很窄的盒子里面。(NICD、NiMH、Li-ION)这三种主要的化学电池都是装于这种世界通用的盒子里面的。现在常用的电池组的工作电压小于10V,最大充电电压为16V,最新品种的电池组的工作电压甚至更低,在3~4V之间。这意味着电池组的包装的改变非常快,从焊接的带状发展到印刷电路板上的贴装元件。电池组都需要电路保护装置,如VTP210G,能够在60C时把电流保持在1安培左右。保护电路的阻值越低,能源的损耗越小,元件选择的空间也越大。

b、无绳电话电池:无绳电话通过的电流和电压比较小。SRP120、LTP070和LTP100都是很好的过流保护元件。

c、无线电通信电池:无线电通信用的电流比手机电池的电流大,比手提电脑的工作电流小。LR4系列的工作电流为7.3安培,体积小、重量轻,非常适合这方面的应用。具有大工作电流的SRP或LTP系列也可适用。

二)、化学电池

化学电池的应用越来越广,这些元件的应用将会使电池组有了一个更好、费用更低的保护装置。

A、NiCD电池:低阻抗、化学特性稳定的NiCD电池没有像NiMH和Li-ION电池那样对过电流那么敏感。但由于损耗低,应用还很广泛。然而,在短路或过电流状态,它们的低内阻会导致较高的电流通过。通常这些电池的故障原因都是过流,而不是过热,由任何电池材料应用的产品都适用。

B、NiMH电池:NiMH电池比NiCD电池有更高的能源密度。当超过90C时,这些电池更易退化。用VTP或LTP比SRP/LR4材料更适合保护该种电池。根据电池的设计方法,SRP和LR4都可对该电池进行保护,但用LTP、VTP时的导热性能更强。

C、Li-ION电池:在所有的化学电池中,Li-ION电池的能源密度最大,化学特性最为敏感。在使用和充电时,需装有电路保护装置。现在常用的保护装置是一个集成电路,但这不是最安全的,因为该集成电路的本身也可能会造成短路或其CMOS启动失败使保护装置不安全。当超过90C时,Li-ION电池也会开始退化,由于这种电池的电压最大,因此电路保护的要求就更严格了。虽然LTP、SRP等系列已早用于该电池中,但最合适的PTC元件时VTP;对于大容量的Li-ION电池,LR4系列的动作时间更短,比SRP系列更适用。

1、自复保险丝在可充电电池组中的应用

自恢复保险丝自恢复保险丝-原理 - 微微秋雨 - Linux-快乐自由新型自恢复保险丝

 

1)、问题与分析:NICD、NiMH、Li-ION常用于移动电话和电脑的特别保护电路中。这些电池组产生故障的原因通常有:正负极终端意外短路;充电器不能停止对已充满电的电池充电;用错充电器或电池的极性装反。把PTC贴片系列串联安装于电池组的各个单元中,可对电路提供过流和过温保护。

2)、保护要求:在发生故障时,移动电话的电压可达到16V,电脑的电压可达到24V;其电流可达到100安培。在过充电状况,电池组需要进行过温保护,NiCD电池不能超过120C,NiMH和Li-ION电池不能超过90C。

3)、PTC元件的选型:LTP、VTP和LR4常用于移动电话和无绳电话中,具有较高保持电流的SRP、LTP和LR4系列常用于桌面与手提电脑中。对于NiMH电池组,VTP、LTP材料可允许设计者增加热导保护功能。某些特殊应用的贴片和VTP系列可用于AAA电池单元中。

自恢复保险丝-封装工艺

选择改性环氧树脂作聚乙烯/炭黑自恢复保险丝的封装材料,研究了封装对保险丝热特性的影响,封装层影响芯料的散热能力,当通过电流足够大时,封装对保险丝的动作时间几乎没有影响,当通过电流较小时,封装层在120℃(聚乙烯熔点)下固化的保险丝由于封装层与芯料之间存在一定的空隙,芯料散热能力变差,且芯料的热膨胀可以顺利进行,动作时间变短。因此,保险丝封装应在芯料达到最大热膨胀的温度下进行。

自恢复保险丝-相关问题

 

何谓保险丝,其作用是什么?

保险丝也被称为熔断器,IEC127标准将它定义为“熔断体(fuse-link)”。它是一种安装在电路中,保证电路安全运行的电器元件。保险丝的作用是:当电路发生故障或异常时,伴随着电流不断升高,并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件,也有可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中正确地安置了保险丝,那么,保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和一定的时候,自身熔断切断电流,从而起到保护电路安全运行的作用。最早的保险丝于一百多年前由爱迪生发明,由于当时的工业技术不发达白炽灯很贵重,所以,最初是将它用来保护价格昂贵的白炽灯的。

保险丝的工作原理是怎样的?

都知道,当电流流过导体时,因导体存在一定的电阻,所以导体将会发热。且发热量遵循着这个公式:Q=0.24I2RT;其中Q是发热量,0.24是一个常数,I是流过导体的电流,R是导体的电阻,T是电流流过导体的时间;依此公式不难看出保险丝的简单的工作原理了。

当制作保险丝的材料及其形状确定了,其电阻R就相对确定


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