Vistas: 0 Autor: El editor de sitios Publicar Tiempo: 2024-03-14 Origen: Sitio
PPTC es la abreviatura del coeficiente de temperatura positiva polimérica. El dispositivo PPTC es un dispositivo de coeficiente de temperatura positiva de polímero. Este dispositivo puede proteger el circuito cuando el aumento de corriente es demasiado grande y la temperatura es demasiado alta. Cuando se usa, conéctelo en serie en el circuito. En circunstancias normales, su resistencia es muy pequeña y su pérdida también es muy pequeña, lo que no afecta el funcionamiento normal del circuito; Pero si se produce una sobrecorriente (como el cortocircuito), su temperatura aumenta y la resistencia aumenta bruscamente, limitando la corriente y evitando el daño a los componentes en el circuito. Cuando se elimina la falla, la temperatura del dispositivo PPTC cae automáticamente y regresa al estado de baja resistencia. Por lo tanto, el dispositivo PPTC también se llama fusible reiniciable.
A continuación se describe las aplicaciones de los dispositivos PPTC en productos electrónicos inalámbricos, paquetes de baterías, cargadores, convertidores de energía y transformadores.
Protección de circuitos en productos electrónicos inalámbricos
Los productos electrónicos inalámbricos (como teléfonos móviles, PDA), ya sean alimentados o cargados directamente, requieren un convertidor de potencia de CA/CC para convertir el voltaje de la cuadrícula o el voltaje de CC no regulado en un voltaje de CC de nivel inferior. Como los accesorios del convertidor de potencia AC/DC y varios cargadores universales han ingresado al mercado, si se selecciona un convertidor de potencia AC/CC inapropiado, su voltaje de salida, corriente y polaridad pueden exceder o violar el circuito interno del producto electrónico en sí. Especificaciones, por lo que puede dañar el circuito o incluso causar problemas de seguridad. En vista de esto, la protección del circuito es aún más importante.
Los métodos de protección de circuitos de uso común son utilizar fusibles desechables o conectores especiales. Aunque los fusibles desechables son relativamente baratos, solo se pueden usar una vez y son propensos a mal funcionamiento. Si se utilizan conectores especiales, generalmente solo tarda unos días en que otros fabricantes de accesorios copiaran el mismo producto. Los errores de apareamiento aún ocurrirán y pueden causar daños graves, por ejemplo, al aumentar el voltaje de descomposición del componente. La corriente de salida hará que el consumo de energía del dispositivo sea demasiado alto. La aparición de dispositivos Micro PPTC con rendimiento confiable proporciona una buena solución para la protección del circuito de pequeños productos portátiles inalámbricos livianos. Además, la mayoría de las fallas en dispositivos inalámbricos son temporales, y el uso de dispositivos de protección PPTC recuperables también puede evitar costosos costos de garantía de productos. Conecte el dispositivo PPTC en serie en la interfaz de alimentación, o conecte un dispositivo limitante de voltaje en paralelo, como un Diodo zener, Diodo de supresión de voltaje transitorio o protector de sobrecarga de voltaje, para evitar los problemas causados por convertidores de potencia no coincidentes.
La Figura 1 es un circuito de cargador de batería típico. En este circuito, el voltaje de salida de CC no regulado del convertidor de alimentación está modulado por el circuito estabilizador de voltaje y se convierte en un voltaje apropiado para cargar la batería. Los dispositivos PPTC y los dispositivos de protección contra sobrecarga de voltaje trabajan juntos para proteger contra las siguientes fallas:
(1) Overcurrent: Over -Current puede dañar el FET de energía o la batería.
(2) Polaridad inversa: en este momento, el diodo se enciende y el dispositivo PPTC ingresa a un estado de alta impedancia para la protección limitante de corriente.
(3) Overvoltaje: en este momento, el dispositivo de protección contra sobrecarga de voltaje funciona, y el dispositivo PPTC limita la corriente.
(4) El dispositivo PPTC también se puede instalar en el extremo de entrada de la batería para agregar una capa de protección. Si el dispositivo se utiliza para alimentar accesorios activos, como auriculares y equipos manos libres del automóvil, el extremo de salida de energía también necesita protección.
Proteger la batería
El sobrecalentamiento de la batería causado por sobrecarga es una preocupación importante para los diseñadores de paquetes de baterías. Aunque hay circuitos de protección de seguridad de detección de sobrecorriente y sobrecorriente (incluidos circuitos integrados y MOSFET) en el paquete de baterías de litio, los dispositivos PPTC aún deben conectarse en serie. Porque los circuitos semiconductores pueden funcionar mal cuando hay descarga electrostática excesiva, temperatura excesiva o cortocircuito. Cuando el circuito de protección de voltaje falla y no hay protección de la temperatura, la batería generará calor excesivo cuando se cargue de sobrecarga o sobrecargada, lo que hace que la batería se rompa, gotee, humo o incluso queme.
Además, la extensión del tiempo de trabajo de los productos portátiles ha llevado a las personas a desarrollar baterías de iones de litio y litio más pequeños y más ligeros. Para adaptarse a los requisitos de estos nuevos circuitos de protección de baterías, los fabricantes de dispositivos de protección de PPTC también están haciendo esfuerzos continuos para reducir el consumo de dispositivos.
Al conectar el dispositivo de protección de la batería PPTC y las celdas originales en el paquete de baterías de la serie, si el aumento de la temperatura es causado por un cortocircuito o sobrecarga, el dispositivo puede desempeñar un papel protector sin la necesidad de fusibles térmicos o interruptores de circuitos bimetales. Este dispositivo PPTC en forma de tira utiliza níquel como pin, es pequeño y delgado, y puede soldar directamente a la batería original, ahorrando espacio y reduciendo los costos de instalación.
Proteger el circuito CLA
El rango de temperatura de trabajo del convertidor de potencia del encendedor de cigarrillos (CLA) es muy amplio, lo que hace que el entorno de carga varíe mucho. Esto se debe a que el entorno en el que se encuentra el automóvil es muy duro y los requisitos eléctricos son muy estrictos. Hay tres tipos principales de fallas que a menudo ocurren en CLA:
(1) Corriente excesiva: dañará el cargador o el circuito de automóvil.
(2) Falla del circuito del cargador: soplará el fusible en el cargador o dañará el circuito eléctrico del automóvil.
(3) Polaridad inversa: el circuito del cargador de teléfonos móviles estará dañado.
Instalar un dispositivo de protección actual en el extremo de entrada del CLA puede evitar las fallas anteriores. La corriente de carga del equipo terminal y la sensibilidad del circuito de conversión de potencia del CLA a las fallas son los principales factores que determinan los requisitos de protección. En términos generales, en el lado de entrada de CLA, los dispositivos de protección contra sobrecorriente se utilizan junto con dispositivos de protección de sobrecarga de voltaje, como diodos de supresión de voltaje transitorio.
Los convertidores de potencia de CA/DC tienen requisitos específicos de seguridad y confiabilidad, relacionados con la limitación de la corriente de cortocircuito y la protección de la temperatura requerida por el sobrecalentamiento de los devanados del transformador. Si la temperatura del devanado excede el rango de temperatura permitido del material aislante, la capa de aislamiento se dañará y descompondrá, causando un cortocircuito interno en el transformador o incluso un fuego. Posibles causas de temperatura de devanado excesiva incluyen: temperatura ambiente excesiva, cortocircuito externo o fluctuaciones en la fuente de alimentación de entrada.
El fusible térmico se usa para la protección en el devanado del transformador. Es un componente primario y no actúa adecuadamente cuando ocurre una falla transitoria, como un cortocircuito de salida o fluctuación de voltaje de entrada. El otro es elegir dispositivos CPTC (coeficiente de temperatura positiva cerámica), que tienen la desventaja de una gran resistencia a baja temperatura, lo que aumenta el consumo de energía durante el funcionamiento normal. Además, se pueden usar niveles más altos de aislamiento sin dispositivos de protección, pero esto aumentará el costo.
Transformador de protección
Hay dos tipos comunes de daño a los transformadores: sobretensión primaria y cortocircuito secundario. Estas dos fallas aumentarán la temperatura de la bobina del transformador. Si no se maneja en el tiempo, hará que el aislamiento de la bobina disminuya, la temperatura esté fuera de control e incluso el transformador se queme.
Conectar un fusible térmico en serie con el lado primario del transformador y un fusible sobrecorriente en serie con el lado secundario es la solución de protección más utilizada. Aunque este método puede proteger contra la sobretemperatura y la sobrecorriente, requiere dos componentes, lo que aumenta el costo. Además, el fusible es un componente desechable y debe reemplazarse después de que ocurra una falla. Los experimentos han confirmado que cuando la temperatura de la bobina secundaria del transformador excede 200 ° C debido a un cortocircuito en el lado secundario, el fusible térmico con una temperatura nominal de 115 ° C e instalada cerca del centro de las fundiciones del núcleo. En este momento, el aislamiento de la bobina se ha derretido y quemado, dañando el transformador. (ver imagen).
El uso de dispositivos de protección PPTC en Transformers es simple y rentable. Solo un dispositivo PPTC con un voltaje nominal de 240 V (CA), instalado en el lado primario del transformador, puede reemplazar dos fusibles térmicos para lograr una protección excesiva y excesiva. Cuando se produce una falla, el dispositivo sobre temperatura en el componente de protección del circuito se vuelve muy importante cuando la temperatura de la bobina aumenta, pero la corriente no aumenta significativamente. Los transformadores de baja potencia son un buen ejemplo de esta aplicación. Incluso si se produce un cortocircuito en el lado secundario, la resistencia del dispositivo PPTC aumentará y la corriente se limitará a un rango muy bajo, lo que protegerá el transformador y evitará fallas destructivas como se muestra en la figura. La Tabla 1 muestra datos comparativos para un transformador de CA de 120 V protegido por un fusible térmico y un dispositivo PPTC.
Los dispositivos PPTC pueden proteger efectivamente una amplia gama de circuitos y han sido reconocidos por agencias de seguridad de todo el mundo. No solo tiene un rendimiento confiable, sino que también tiene propiedades de auto recuperación, lo que reduce el costo de la garantía, servicio y reparación del producto, y también aumenta la satisfacción del usuario con el producto.
