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自恢复保险丝的分类以及工作原理
发布者:深圳市踏歌科技有限公司  发布时间:2016-11-08
  自恢复保险丝是一种过流保护的电子元件,采用高分子有机聚合物在高压、高温,硫化反应的条件下搀加导电粒子材料,经过特殊的工艺加工而成。传统保险丝过流保护,仅能保护一次,烧断了需更换,而自恢复保险丝具有过流过热保护,自动恢复双重功能。

  自恢复保险丝的工作原理
  自恢复保险丝由经过特殊处理的聚合树脂(Polymer)及分布在里面的导电粒子(Carbon Black)组成。在正常情况下,聚合树脂紧密地将导电粒子束缚在结晶状的结构外,构成链状导电通路,自恢复保险丝呈低阻状态,流经自恢复保险丝的电流产生的热能小,不会改变晶体结构。
  当发生短路或过载时,流经自恢复保险丝的电流产生的热量会使聚合树脂融化,体积迅速增长,形成高阻状态,工作电流迅速减小,从而对电路进行限制和保护。当故障排除后,自恢复保险丝重新冷却结晶,体积收缩,导电粒子重新形成导电通路,恢复为低阻状态,无须人工更换。

自恢复保险丝
 
  自恢复保险丝的分类
  自恢复保险丝根据材料可分为聚合物高分子PPTC和陶瓷CPTC两种,根据封装形式又可分为引线插件和SMD贴片,还可以根据电压分为600V、250V、130V、120V、72V、60V、30V、24V、16V、6V等。
  聚合物PPTC的主要优点有:常温零功率电阻可以作得很小,大电流产品只有几个毫欧姆,在路功耗较小,可以忽略不计、体积相对较小。可串联在易损电路内作过流保护、温度保险丝用,阻值突变速度快,在几ms数量级,热容小,恢复时间短,耐冲击,可循环保护达8000次之多。PTC可以作过温度保险丝用,实现过流保护和过温保护的双重保护功能。
  陶瓷CPTC的主要优点为制造容易,价格便宜,但电阻大、体积大、在路损耗大,有几十至几千Ω范围,适宜作小电流过流保护,高温过热时易出现负阻效应(阻值变小)、保护速度慢,在上百ms的数量级、热容大,恢复时间长,应用范围相对较窄,不能应用于快速保护的电路、汽车线束保护、PCB线迹保护等,多应用于发热器件、在某些小信号回路,不需要考虑损耗的地方可以选用。

  自恢复保险丝在Arduion UNO中的过流保护
  Arduino UNO可以用USB口直接供电。图中黄色部分即为保险管,当UNO所需的电流大于500mA时,保险管会自动断开,以防止损坏电脑。保险管带自我恢复功能,当Arduino UNO所需要的5V电流恢复到允许的范围内,保险管会自动恢复连接,继续为Arduino UNO提供5V电压。


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