电路可靠性设计 :PPTC自恢复保险丝的失效
PPTC 是 英 文 单 词 的 缩 写 : Polymeric Positive Temperature Coefficient , 也 称 PolySwitch PPTC(机聚合物在高温、高压、硫化反应的条件下,掺加导电 粒子材料后,经过特殊工艺制作而成。相比传统保险丝只能保护一次,烧坏需更换,PPTC 可以重复使用,减少维护和维修成本。
自恢复保险丝的特点:
A. 当设备电路出现过电流或短路故障时,自恢复保险丝会从低阻变成高阻,达到保护电路 目的。(过电流保护)
B. 当异常电流排除后,自恢复保险丝自动恢复无需人工干预。(自动恢复)
C. 自恢复保险丝工作中,以很小的电流维持其高阻状态。在电源闭合或故障排除后,才会 自动恢复。避免了设备通断恶性循环。(非循环运作)
D. 自恢复保险丝在电路正常工作状态下为低阻值,对电路几乎无影响;
PPTC 失效模式:
- 短路:即电流不经过任何用电器,直接由正极经过导线流回负极。特别容易烧坏电源, 使线路侧出现短路故障,熔丝速断。
- 过载:当自恢复保险丝的负载电流超过了它的额定电流的时候,熔丝长期受热发生熔断 现象。
- 脉冲:在电路中,电流突然的增大(比如:电路开启或者电源不稳定),一个瞬时的大 电流就会造成保险丝熔断。 许多次动作、持续长时间动作、电压超过额定工作电压 Vmax、故障电流超过额定动作 电流 Imax。会造成(性能参数下降、断路)
PPTC 设计选型参数:
- 最大工作环境温度:使用温度折减(环境温度的工作电流)表并选择与电路最大环境温度最匹配的温度
- 标准工作电流
- 最大工作电压:确保 Umax 和 Imax 大于或等于电路的最大工作电压和最大故障电流
- 最大故障电流 :确保 Umax 和 Imax 大于或等于电路的最大工作电压和最大故障电流
- 动作时间:动作时间是当故障电流出当前整台装置上时将此元件切换到高电阻状态所用的时间量。为了提供预期的保护功能,明确 PPTC自恢复保险丝的工作时间很重要。如果工作 过快,则会出现异常动作或有害的动作。如果动作过慢,则有可能不能实现保护功能。
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