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可恢复保险丝
阅读:12282时间:2010-09-19 11:34:19

  可恢复保险丝是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。在正常操作下聚合树脂紧密地将导电粒子束缚在结晶状的结构外,构成链状导电电通路,此时的可恢复保险丝为低阻状态(a),线路上流经可恢复保险丝的电流所产生的热能小,不会改变晶体结构。当线路发生短路或过载时,流经可恢复保险丝的大电流产生的热量使聚合树脂融化,体积迅速增长,形成高阻状态(b),工作电流迅速减小,从而对电路进行限制和保护。

构造

  当故障排除后,PTC可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,可恢复保险丝恢复为低阻状态,从而完成对电路的保护,无须人工更换。

参数

  ①电压:是指在2O℃时元件两端所能承受的电压降,一般为60V。

  ②保持电流:是指在20T时元件不断开的最小电流。对于不同型号的元件,该电流值也不相同,一般可从几十毫安到几十安不等。

  ③断开电流:是指在20℃时元件流过足以触发元件关断的最小电流值,又称为触发电流。该电流值通常为保持电流的两倍。

  ④触发断开的时司:在20℃条件下,以5倍的保持电流触发元件断开的时间。该时间一般小于20S。

  ⑤断开功率:在20℃时元件断开时所消耗的功率,一般为几百毫瓦到几瓦。

  ⑥原始电阻:在20℃时元件断开前的阻抗,一般为几毫欧到几欧。

  ⑦断开后电阻:在2O℃元件断开1h后的阻抗,一般只有几十毫欧到几欧。

  ⑧复原时间:在20℃电源移去后元件由关断到羽合导通的时司,一般小于20S。

原理

  可恢复保险丝是由高分子聚合物及导电材料等混合制成的,所以又把它称为聚合开关。在正常状态下,聚合物成结晶状结构,导电材料通过聚合物构成三维导电通道(如图1(a)所示),处于低阻导通状态。由于阻抗低,流经元件的正常电流所产生的热量小,不会使晶状结构发生变化。当有大电流通过或出现过流时,可恢复保险丝本身温度迅速上升,元件产生的热量使聚合物随即膨胀,导致导电物质链的断裂(如图1(b)所示),元件的阻值在极短的时间内可上升到原阻值的1x10(6)倍以上,限止了大电流流过元件,只有很小的电流流过,如同切断了电路一样,达到了保护的目的。当异常大电流排除后或过热现象消除后,元件中的导电链又重新建立,元件恢复到正常的低阻状态。

可恢复保险丝的工作原理示意图

  图1 可恢复保险丝的工作原理示意图

重要性

  自恢复保险丝,传统保险丝作为过流保护,仅能保护一次,烧断了就需更换.而作为新型过流保护组件的可恢复保险丝具有过流保护,自动复原双重功能:过流保护PTC组件串接在电路中,正常情况下,呈低阻状态,保证电路正常工作;当电路发生短路或窜入异常大电流时,PTC组件的自热使其阻抗增加把电流限制到足够小,起到过电流保护作用。

阻值恢复特性

  元件在故障消除后的12S内,温度会很快下降,随之电阻便急剧减小,如图1所示。

动作时间与电流的关系图

  图1 动作时间与电流的关系图

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