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可恢復保險絲的動作原理及溫度對其的影響

2009年11月28日 10:54 www.nxhydt.com 作者:佚名 用戶評論(0
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可恢復保險絲的動作原理及溫度對其的影響

??RF/WHPTC自復保險絲是由經過特殊處理的聚合樹脂(Polymer)及分布在里面的導電粒子(Carbon Black)組成。在正常操作下聚合樹脂緊密地將導電粒子束縛在結晶狀的結構外,構成鏈狀導電電通路,此時的自復保險絲為低阻狀態(a),線路上流經自復保險絲的電流所產生的熱能小,不會改變晶體結構。當線路發生短路或過載時,流經自復保險絲的大電流產生的熱量使聚合樹脂融化,體積迅速增長,形成高阻狀態(b),工作電流迅速減小,從而對電路進行限制和保護。當故障排除后,RF/WHPTC重新冷卻結晶,體積收縮,導電粒子重新形成導電通路,自復保險絲恢復為低阻狀態,從而完成對電路的保護,無須人工更換。


應用范圍
通迅設備 :程控交換機、 用戶終端設備、 總配線保安單元等。
汽車電子 :汽車線束、 汽車防盜器 、汽車微電機、 汽車電子產品等。
電子行業 :電源鎮流器、 微電機 、火災報警、 儀器儀表等。
電器設備 :衛星接收機 、安防設備、 揚聲器、 工業自動控制等。

安裝方式
???????RF/WHPTC自復保險絲沒有極性,阻抗小,安裝方便,將其串聯關于被保護電器的線路中即可,電源直流或交流均可。


動作原理

????RF/WH系列可恢復保險絲的動作原理是一種能量的動態平衡,流過RF/WH系列元件的電流由于RF/WH系列的關系產生熱量,產生的熱全部或部分散發到環境中,而沒有散發出去的熱便會提高RF/WH系列元件的溫度。

????正常工作時的溫度較低,產生的熱和散發的熱達到平衡。RF/WH系列元件處于低阻狀態,RF/WH系列不動作,當流過RF/WH系列元件的電流增加或環境溫度升高,但如果達到產生的熱和散發的熱的平衡時,RF/WH系列仍不動作。當電流或環境溫度再提高時,RF/WH系列會達到較高的溫度。若此時電流或環境溫度繼續再增加,產生的熱量會大于散發出去的熱量,使得RF/WH系列元件溫度驟增,在此階段,很小的溫度變化會造成阻值的大幅提高,這時RF/WH系列 元件處于高阻保護狀態,阻抗的增加限制了電流,電流在很短時間內急劇下降,從而保護電路設備免受損壞,只要施加的電壓所產生的熱量足夠RF/WH系列元件散發出的熱量,處于變化狀態下RF/WH系列元件便可以一直處于動作狀態(高阻)。當施加的電壓消失時,RF/WH系列便可以自動恢復了。

高分子PTC熱敏電阻動作后的恢復特性

????高分子PTC熱敏電阻由于電阻可恢復,因而可以重復多次使用。下圖為熱敏電阻動作后,恢復過程中電阻隨時間變化的示意圖。電阻一般在十幾秒到幾十秒中即可恢復到初始值1.6倍左右的水平,此時熱敏電阻的維持電流已經恢復到額定值,可以再次使用了。一般說來,面積和厚度較小的熱敏電阻恢復相對較快;而面積和厚度較大的熱敏電阻恢復相對較慢。

溫度對自復保險絲元件的影響

  

??? 高分子PTC自復保險絲是一種直熱式、階躍型熱敏電阻,其電阻變化過程與自身的發熱和散熱情況有關,因而其維持電流IH、動作電流IT及動作時間受環境溫度影響。下圖為熱敏電阻典型的維持電流、動作電流與環境溫度的關系示意圖。當環境溫度和電流處于A區時,熱敏電阻發熱功率大于散熱功率而會動作;當環境溫度和電流處于B區時,熱敏電阻的散熱功率與發熱功率接近,因而可能動作也可能不動作;當環境溫度和電流處于C區時發熱功率小于散熱功率,熱敏電阻將長期處于不動作狀態。

?

符號說明
符號
說明
Ih
RF/WHPTC元件在25℃ 環境溫度下的最大的工作電流
It
RF/WHPTC元件在25℃環境溫度下啟動保護的最小電流
Imax
RF/WHPTC元件能承受最大電流
Pdmax
RF/WHPTC元件工作狀態下的消耗功效
Vmax
RF/WHPTC元件的最大工作電壓
Vmaxi
RF/WHPTC元件在阻斷狀態下所承受的最大電壓
Rmin
RF/WHPTC元件工作前的初始最小阻值
Rmaxi
RF/WHPTC元件末工作前的初始最大阻值


選型指南
1、 列出設備線路上的平均工作電流(I)和最大的工作電壓(V)
2、 列出工作環境溫度正常值及范圍,按折減率計算正常電流Ih (詳見環境溫度與電流值的折減率表)
?????????????????????????????????Ih =平均工作電流(I)?÷?環境溫度與電流值的折減率
3、根據L 、V值,產品類別及安裝方式選擇一種自復保險絲系列。(參考各規格表)
4、 選出的自復保險絲的I值必須小于或等于Ih,額定電流是在一定的條件下給出的,如果要求工作在較寬的溫度范圍,應該留有一定的裕量,一般可以取1.5-2倍。
5、Vmax指的是擊穿電壓,交直流均可以用。
6、保護動作時間與電流成反比,但是至少是額定電流的兩倍,類似于熔絲管。
7、由于是半導體聚合物器件,所以開關次數不會那末少的。
8、使用時注意它有一定導通電阻,額定電流越大,電阻越小;高壓型的電阻要更大一些。
環境溫度及電流值折減比率表
RF/WH Series
-20 ℃
0℃
25 ℃
30 ℃
40 ℃
50 ℃
60 ℃
70 ℃
85 ℃
RF/WH 600
138%
119%
100%
92%
83%
73%
64%
55%
42%
RF/WH 250
132%
117%
100%
91%
85%
77%
68%
61%
48%
RF/WH 90
136%
119%
100%
92%
81%
72%
63%
54%
40%
RF/WH 60
136%
119%
100%
90%
81%
72%
63%
54%
40%
RF/WH 30
130%
115%
100%
91%
83%
77%
68%
61%
52%
RF/WH 16
132%
120%
100%
96%
88%
80%
71%
61%
47%
RF/WH 6
130%
115%
100%
91%
83%
77%
68%
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