Προβολές: 0 Συγγραφέας: Επεξεργαστής ιστότοπου Χρόνος δημοσίευσης: 2024-03-14 Προέλευση: Τοποθεσία
Το PPTC είναι η συντομογραφία του πολυμερικού θετικού συντελεστή θερμοκρασίας. Η συσκευή PPTC είναι μια συσκευή θετικής θερμοκρασίας πολυμερούς. Αυτή η συσκευή μπορεί να προστατεύσει το κύκλωμα όταν το ρεύμα είναι πολύ μεγάλη και η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή. Όταν χρησιμοποιείται, συνδέστε το σε σειρά στο κύκλωμα. Υπό κανονικές συνθήκες, η αντίσταση της είναι πολύ μικρή και η απώλεια της είναι επίσης πολύ μικρή, η οποία δεν επηρεάζει την κανονική λειτουργία του κυκλώματος. Αλλά αν εμφανιστεί το υπερβολικό ρεύμα (όπως το βραχυκύκλωμα), η θερμοκρασία του αυξάνεται και η αντίσταση αυξάνεται απότομα, περιορίζοντας το ρεύμα και αποφεύγοντας τη ζημιά στα εξαρτήματα του κυκλώματος. Όταν εξαλείφεται το σφάλμα, η θερμοκρασία της συσκευής PPTC πέφτει αυτόματα και επιστρέφει στην κατάσταση χαμηλής αντίστασης. Ως εκ τούτου, η συσκευή PPTC ονομάζεται επίσης μια επανασύκιαστη ασφάλεια.
Τα παρακάτω περιγράφουν τις εφαρμογές συσκευών PPTC σε ασύρματα ηλεκτρονικά προϊόντα, πακέτα μπαταριών, φορτιστές, μετατροπείς ισχύος και μετασχηματιστές.
Προστασία κυκλωμάτων σε ασύρματα ηλεκτρονικά προϊόντα
Τα ασύρματα ηλεκτρονικά προϊόντα (όπως τα κινητά τηλέφωνα, PDAs), είτε είναι άμεσα τροφοδοτημένα είτε φορτισμένα, απαιτούν μετατροπέα ισχύος AC/DC για να μετατρέψουν την τάση του πλέγματος ή την μη ρυθμισμένη τάση DC σε τάση DC χαμηλότερου επιπέδου. Καθώς τα αξεσουάρ μετατροπέα ισχύος AC/DC και διάφοροι καθολικοί φορτιστές έχουν εισέλθει στην αγορά, εάν επιλεγεί ένας ακατάλληλος μετατροπέας ισχύος AC/DC, η τάση εξόδου, το ρεύμα και η πολικότητα μπορεί να υπερβαίνουν ή να παραβιάζουν το εσωτερικό κύκλωμα του ίδιου του ηλεκτρονικού προϊόντος. Προδιαγραφές, οπότε μπορεί να βλάψει το κύκλωμα ή ακόμα και να προκαλέσει προβλήματα ασφάλειας. Ενόψει αυτού, η προστασία του κυκλώματος είναι ακόμη πιο σημαντική.
Οι συνήθως χρησιμοποιούμενες μέθοδοι προστασίας κυκλώματος είναι η χρήση ασφάλειων μίας χρήσης ή ειδικών συνδετήρων. Παρόλο που οι ασφάλειες μίας χρήσης είναι σχετικά φτηνές, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο μία φορά και είναι επιρρεπείς σε δυσλειτουργίες. Εάν χρησιμοποιούνται ειδικοί συνδετήρες, συνήθως χρειάζονται μόνο λίγες μέρες για άλλους κατασκευαστές αξεσουάρ για να αντιγράψουν το ίδιο προϊόν. Τα σφάλματα ζευγαρώματος θα εξακολουθούν να εμφανίζονται και μπορεί να προκαλέσουν σοβαρές ζημιές, για παράδειγμα, αυξάνοντας την τάση διάσπασης του συστατικού. Το ρεύμα εξόδου θα προκαλέσει την κατανάλωση ενέργειας της συσκευής να είναι πολύ υψηλή. Η εμφάνιση συσκευών Micro PPTC με αξιόπιστη απόδοση παρέχει μια καλή λύση για την προστασία των μικρών, ελαφρών ασύρματων φορητών προϊόντων. Επιπλέον, οι περισσότερες αποτυχίες σε ασύρματες συσκευές είναι προσωρινές και η χρήση ανακτήσιμων συσκευών προστασίας PPTC μπορεί επίσης να αποφύγει το κόστος εγγύησης δαπανηρών προϊόντων. Συνδέστε τη συσκευή PPTC σε σειρά στη διεπαφή ισχύος ή συνδέστε παράλληλα μια συσκευή περιορισμού τάσης, όπως ένα Διόδημα zener, Δίοδος καταστολής τάσης παροδικής τάσης ή προστατευτικό υπερφόρτωσης τάσης, για να αποφευχθούν τα προβλήματα που προκαλούνται από τους μετατροπείς ισχύος.
Το σχήμα 1 είναι ένα τυπικό κύκλωμα φορτιστή μπαταρίας. Σε αυτό το κύκλωμα, η μη ρυθμιζόμενη τάση εξόδου DC του μετατροπέα ισχύος ρυθμίζεται από το κύκλωμα σταθεροποίησης τάσης και μετατρέπεται σε κατάλληλη τάση για τη φόρτιση της μπαταρίας. Οι συσκευές PPTC και οι συσκευές προστασίας υπερφόρτωσης τάσης συνεργάζονται για να προστατεύσουν από τα ακόλουθα σφάλματα:
(1) Υπερογκεύσεις: Το υπερβολικό ρεύμα μπορεί να βλάψει το πακέτο Power FET ή την μπαταρία.
(2) Αντίστροφη πολικότητα: Αυτή τη στιγμή, η δίοδος είναι ενεργοποιημένη και η συσκευή PPTC εισέρχεται σε κατάσταση υψηλής αντίστασης για την προστασία του ρεύματος.
(3) Υπερβρίων: Αυτή τη στιγμή η συσκευή προστασίας υπερφόρτωσης τάσης λειτουργεί και η συσκευή PPTC περιορίζει το ρεύμα.
(4) Η συσκευή PPTC μπορεί επίσης να εγκατασταθεί στο άκρο εισόδου της μπαταρίας για να προσθέσετε ένα στρώμα προστασίας. Εάν η συσκευή χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία ενεργών αξεσουάρ όπως τα ακουστικά και τον εξοπλισμό χωρίς χειροκίνητα αυτοκίνητα, το τέλος εξόδου ισχύος χρειάζεται επίσης προστασία.
Προστατέψτε το πακέτο μπαταρίας
Η υπερθέρμανση της μπαταρίας που προκαλείται από την υπερφόρτιση είναι μια σημαντική ανησυχία για τους σχεδιαστές μπαταριών. Παρόλο που υπάρχουν υπερκεράστε τα κυκλώματα προστασίας ασφαλείας ανίχνευσης και υπερέντασης (συμπεριλαμβανομένων των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και των MOSFETs) στο πακέτο μπαταρίας λιθίου, οι συσκευές PPTC πρέπει να συνδεθούν σε σειρά. Επειδή τα κυκλώματα ημιαγωγών μπορούν να δυσλειτουργούν όταν υπάρχει υπερβολική ηλεκτροστατική εκκένωση, υπερβολική θερμοκρασία ή βραχυκύκλωμα. Όταν το κύκλωμα προστασίας τάσης αποτύχει και δεν υπάρχει προστασία θερμοκρασίας, η μπαταρία θα παράγει υπερβολική θερμότητα όταν υπερφορτωθεί ή υπερφορτωθεί, προκαλώντας τη ρήξη της μπαταρίας, τη διαρροή, τον καπνό ή ακόμα και την καύση.
Επιπλέον, η επέκταση του χρόνου εργασίας των φορητών προϊόντων ώθησε τους ανθρώπους να αναπτύξουν μικρότερες και ελαφρύτερες μπαταρίες ιόντων λιθίου και λιθίου-πολυμερούς. Προκειμένου να προσαρμοστούν στις απαιτήσεις αυτών των νέων κυκλωμάτων προστασίας της μπαταρίας, οι κατασκευαστές συσκευών προστασίας PPTC καταβάλλουν επίσης συνεχείς προσπάθειες για τη μείωση της κατανάλωσης των συσκευών.
Συνδέοντας τη συσκευή προστασίας της μπαταρίας PPTC και τα αρχικά κύτταρα στη συσκευασία της μπαταρίας σε σειρά, ανεξάρτητα από το αν η αύξηση της θερμοκρασίας προκαλείται από βραχυκύκλωμα ή υπερφόρτιση, η συσκευή μπορεί να διαδραματίσει προστατευτικό ρόλο χωρίς να χρειάζεται θερμικές ασφάλειες ή διακόπτες διμερών. Αυτή η συσκευή pptc σε σχήμα λωρίδας χρησιμοποιεί νικέλιο ως πείρο, είναι μικρή και λεπτή και μπορεί να συγκολληθεί άμεσα στην αρχική μπαταρία, να εξοικονομεί χώρο και να μειώσει το κόστος εγκατάστασης.
Προστατέψτε το κύκλωμα CLA
Το εύρος θερμοκρασιών εργασίας του μετατροπέα ισχύος του ελαφρύτερου τσιγάρου (CLA) είναι πολύ ευρύ, καθιστώντας το περιβάλλον φόρτισης να ποικίλει σε μεγάλο βαθμό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το περιβάλλον στο οποίο βρίσκεται το αυτοκίνητο είναι πολύ σκληρό και οι ηλεκτρικές απαιτήσεις είναι πολύ αυστηρές. Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι σφαλμάτων που συχνά εμφανίζονται στο CLA:
(1) Υπερβολικό ρεύμα: Θα βλάψει το κύκλωμα φορτιστή ή αυτοκινήτου.
(2) Αποτυχία κυκλώματος φορτιστή: Θα εκτοξεύσει την ασφάλεια στο φορτιστή ή θα βλάψει το ηλεκτρικό κύκλωμα του αυτοκινήτου.
(3) Αντίστροφη πολικότητα: Το κύκλωμα του φορτιστή κινητού τηλεφώνου θα καταστραφεί.
Η εγκατάσταση μιας συσκευής προστασίας ρεύματος στο άκρο εισόδου του CLA μπορεί να αποφύγει τα παραπάνω σφάλματα. Το ρεύμα φορτίου του τερματικού εξοπλισμού και η ευαισθησία του κυκλώματος μετατροπής ισχύος του ίδιου του CLA σε σφάλματα είναι οι κύριοι παράγοντες που καθορίζουν τις απαιτήσεις προστασίας. Σε γενικές γραμμές, στην πλευρά εισόδου του CLA, χρησιμοποιούνται συσκευές προστασίας υπερβολικού ρεύματος μαζί με συσκευές προστασίας υπερφόρτωσης τάσης, όπως διόδους καταστολής τάσης.
Οι μετατροπείς ισχύος AC/DC έχουν συγκεκριμένες απαιτήσεις για την ασφάλεια και την αξιοπιστία, που σχετίζονται με τον περιορισμό του ρεύματος βραχυκυκλώματος και την απαιτούμενη προστασία της θερμοκρασίας από την υπερθέρμανση των περιελίξεων μετασχηματιστή. Εάν η θερμοκρασία της περιέλιξης υπερβαίνει το επιτρεπόμενο εύρος θερμοκρασίας του μονωτικού υλικού, το στρώμα μόνωσης θα καταστραφεί και θα διασπαστεί, προκαλώντας εσωτερικό βραχυκύκλωμα στον μετασχηματιστή ή ακόμα και πυρκαγιά. Πιθανές αιτίες υπερβολικής θερμοκρασίας περιέλιξης περιλαμβάνουν: υπερβολική θερμοκρασία περιβάλλοντος, εξωτερικό βραχυκύκλωμα ή διακυμάνσεις στην παροχή ρεύματος εισόδου.
Η θερμική ασφάλεια χρησιμοποιείται για προστασία στην περιέλιξη του μετασχηματιστή. Πρόκειται για ένα κύριο στοιχείο και δεν ενεργεί κατάλληλα όταν εμφανίζεται ένα μεταβατικό σφάλμα, όπως μια διακύμανση βραχυκυκλώματος εξόδου ή διακύμανσης τάσης εισόδου. Το άλλο είναι να επιλέξετε συσκευές CPTC (κεραμικό θετικό συντελεστή θερμοκρασίας), οι οποίες έχουν το μειονέκτημα της μεγάλης αντοχής χαμηλής θερμοκρασίας, η οποία αυξάνει την κατανάλωση ενέργειας κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας. Επιπλέον, τα υψηλότερα επίπεδα μόνωσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν χωρίς προστατευτικές συσκευές, αλλά αυτό θα αυξήσει το κόστος.
Μετασχηματιστής προστασίας
Υπάρχουν δύο συνηθισμένοι τύποι βλάβης στους μετασχηματιστές: πρωτογενή υπέρβαση και δευτερεύον βραχυκύκλωμα. Αυτά τα δύο σφάλματα θα αυξήσουν τη θερμοκρασία του πηνίου μετασχηματιστή. Εάν δεν αντιμετωπιστεί εγκαίρως, θα προκαλέσει τη μείωση της μόνωσης του πηνίου, η θερμοκρασία να είναι εκτός ελέγχου και ακόμη και ο μετασχηματιστής να καεί.
Η σύνδεση μιας θερμικής ασφάλειας σε σειρά με την πρωτεύουσα πλευρά του μετασχηματιστή και μια ασφάλεια υπερέντασης σε σειρά με τη δευτερεύουσα πλευρά είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη λύση προστασίας. Παρόλο που αυτή η μέθοδος μπορεί να προστατεύσει από την υπερβολική διάκριση και την υπερένταση, απαιτεί δύο συστατικά, γεγονός που αυξάνει το κόστος. Επιπλέον, η ασφάλεια είναι ένα συστατικό μιας χρήσης και πρέπει να αντικατασταθεί μετά από ένα σφάλμα. Τα πειράματα επιβεβαίωσαν ότι όταν η θερμοκρασία του δευτερογενούς πηνίου του μετασχηματιστή υπερβαίνει τους 200 ° C λόγω ενός βραχυκυκλώματος στη δευτερεύουσα πλευρά, η θερμική ασφάλεια με ονομαστική θερμοκρασία 115 ° C και εγκατεστημένη κοντά στο κέντρο του πυρήνα. Αυτή τη στιγμή, η μόνωση του πηνίου έχει λειώσει και καίγεται, καταστρέφοντας τον μετασχηματιστή. (δείτε την εικόνα).
Η χρήση συσκευών προστασίας PPTC σε μετασχηματιστές είναι απλή και οικονομικά αποδοτική. Μόνο μία συσκευή PPTC με ονομαστική τάση 240V (AC), που είναι εγκατεστημένη στην πρωτεύουσα πλευρά του μετασχηματιστή, μπορεί να αντικαταστήσει δύο θερμικές ασφάλειες για να επιτευχθεί προστασία υπερβολικής θερμοκρασίας και υπερ-ρεύματος. Όταν εμφανιστεί σφάλμα, η συσκευή υπερ-θερμοκρασίας στο συστατικό προστασίας του κυκλώματος γίνεται πολύ σημαντική όταν η θερμοκρασία του πηνίου αυξάνεται, αλλά το ρεύμα δεν αυξάνεται σημαντικά. Οι μετασχηματιστές χαμηλής ισχύος είναι ένα καλό παράδειγμα αυτής της εφαρμογής. Ακόμη και αν εμφανιστεί ένα βραχυκύκλωμα στη δευτερεύουσα πλευρά, η αντίσταση της συσκευής PPTC θα αυξηθεί και το ρεύμα θα περιορίζεται σε πολύ χαμηλό εύρος, η οποία θα προστατεύσει τον μετασχηματιστή και θα αποφύγει καταστροφικά σφάλματα όπως φαίνεται στο σχήμα. Ο Πίνακας 1 παρουσιάζει συγκριτικά δεδομένα για έναν μετασχηματιστή AC 120V που προστατεύεται από θερμική ασφάλεια και συσκευή PPTC.
Οι συσκευές PPTC μπορούν να προστατεύσουν αποτελεσματικά ένα ευρύ φάσμα κυκλωμάτων και έχουν αναγνωριστεί από οργανισμούς ασφαλείας σε όλο τον κόσμο. Δεν έχει μόνο αξιόπιστες επιδόσεις, αλλά έχει και ιδιότητες αυτοεξυπηρέτησης, γεγονός που μειώνει το κόστος της εγγύησης, των υπηρεσιών και της επισκευής του προϊόντος και αυξάνει επίσης την ικανοποίηση των χρηστών με το προϊόν.
