Ogledi: 0 Avtor: Urejevalnik spletnega mesta Čas: 2024-03-14 Izvor: Mesto
PPTC je okrajšava polimernega pozitivnega temperaturnega koeficienta. Naprava PPTC je naprava s pozitivnim temperaturnim koeficientom s polimerjem. Ta naprava lahko zaščiti vezje, kadar je trenutni nalez prevelik in je temperatura previsoka. Ko se uporablja, ga v vezju povežite serijsko. V normalnih okoliščinah je njegova odpornost zelo majhna, izguba pa je tudi zelo majhna, kar ne vpliva na normalno delovanje vezja; Če pa pride do prekomernega toka (na primer kratkega stika), se njegova temperatura dvigne in upornost močno poveča, omeji tok in se izogne poškodbam komponent v vezju. Ko se napaka odpravi, temperatura naprave PPTC samodejno pade in se vrne v stanje nizkega upora. Zato se naprava PPTC imenuje tudi varovalka za ponovno naselitev.
V nadaljevanju so opisane aplikacije PPTC naprav v brezžičnih elektronskih izdelkih, baterijskih paketih, polnilcih, pretvornikih in transformatorjih.
Zaščita vezja v brezžičnih elektronskih izdelkih
Brezžični elektronski izdelki (kot so mobilni telefoni, PDA), ne glede na to, ali so neposredno napajani ali napolnjeni, potrebujejo pretvornik napajanja AC/DC za pretvorbo napetosti omrežja ali neurejene DC napetosti v nižjo stopnjo DC napetosti. Ker so na trg vstopili dodatki za pretvorbo moči AC/DC in različni univerzalni polnilci, če je izbran neprimeren pretvornik moči AC/DC, lahko njegova izhodna napetost, tok in polarnost preseže ali krši notranje vezje samega elektronskega izdelka. Specifikacije, tako da lahko poškoduje vezje ali celo povzroči varnostne težave. Glede na to je zaščita vezja še pomembnejša.
Pogosto uporabljene metode zaščite vezja so uporaba varovalk za enkratno uporabo ali posebne konektorje. Čeprav so varovalke za enkratno uporabo razmeroma poceni, jih je mogoče uporabiti le enkrat in so nagnjene k okvarim. Če se uporabljajo posebni konektorji, običajno traja le nekaj dni, da drugi proizvajalci dodatkov kopirajo isti izdelek. Napake v parjenju se bodo še vedno pojavile in lahko povzročijo resno škodo, na primer s povečanjem okvare napetosti komponente. Izhodni tok bo povzročil, da je poraba energije naprave previsoka. Pojav mikro PPTC naprav z zanesljivimi zmogljivostmi zagotavlja dobro rešitev za zaščito vezja majhnih, lahkih brezžičnih prenosnikov. Poleg tega je večina napak v brezžičnih napravah začasnih, uporaba nadomestnih zaščitnih naprav PPTC pa se lahko izogne tudi dragim stroškom garancije izdelka. Napravo PPTC serijsko priključite na vmesniku napajanja ali vzporedno priključite napravo za omejevanje napetosti, na primer Zener dioda, Dioda za prehodno napetost ali zaščitnik za preobremenitev napetosti, da se izognete težavam, ki jih povzročajo neusklajeni pretvorniki moči.
Slika 1 je tipično vezje za polnilnik baterije. V tem vezju se neregulirana DC izhodna napetost pretvornika napaja modulira s stabilizacijskim vezjem napetosti in pretvori v ustrezno napetost za polnjenje baterije. Naprave PPTC in zaščitne naprave za preobremenitev napetosti sodelujejo pri zaščiti pred naslednjimi napakami:
(1) Prekomerni tok: Prevelik tok lahko poškoduje napajalni FET ali baterijo.
(2) Povratna polarnost: V tem času je dioda vklopljena in naprava PPTC vstopi v stanje visoke impedance za zaščito pred tok.
(3) Prekomerna: v tem trenutku deluje zaščitna naprava za preobremenitev napetosti in naprava PPTC omejuje tok.
(4) Napravo PPTC lahko namestite tudi na vhodnem koncu baterije, da dodate plast zaščite. Če se naprava uporablja za napajanje aktivnih dodatkov, kot so slušalke in avtomobilska oprema za avto, je tudi izhodni konec moči potrebna tudi zaščito.
Zaščitite baterijo
Pregrevanje baterije, ki ga povzroča prekomerno polnjenje, je velika skrb za oblikovalce baterij. Čeprav so v litijevem baterijskem paketu naprave PPTC še vedno povezati varnostne vezje za zaščito varnostnih tokokrogov in prekomernega toka zaznavanja (vključno z integriranimi vezji in MOSFET). Ker lahko polprevodniški vezji okvarijo, kadar pride do prekomernega elektrostatičnega izcedka, prekomerne temperature ali kratkega stika. Ko zaščitno vezje napetosti ne uspe in ni temperaturne zaščite, bo baterija ustvarila prekomerno toploto, ko se preplača ali napolni, zaradi česar se bo baterija porušila, puščala, dim ali celo izgorela.
Poleg tega je podaljšek delovnega časa prenosnih izdelkov ljudi spodbudil k razvoju manjših in lažjih litij-ionskih in litijevih-polimernih baterij. Da bi se prilagodili zahtevam teh novih vezij za zaščito pred baterijo, se proizvajalci zaščitnih naprav PPTC tudi nenehno trudijo za zmanjšanje porabe naprav.
S povezovanjem naprave za zaščito pred akumulatorjem PPTC in izvirnimi celicami v baterijskem paketu serijsko, ne glede na to, ali dvig temperature povzroči kratek stik ali prekomerno polnjenje, lahko naprava igra zaščitno vlogo, ne da bi potrebovali toplotne varovalke ali odklopnike bimetalnih vezij. Ta naprava PPTC v obliki traku uporablja nikelj kot zatič, je majhna in tanka in jo je mogoče neposredno privabiti na originalno baterijo, prihraniti prostor in zmanjšati stroške namestitve.
Zaščitite vezje CLA
Območje delovne temperature cigaretnega lažjega pretvornika moči (CLA) je zelo široko, zato se polnilno okolje močno razlikuje. To je zato, ker je okolje, v katerem se nahaja avtomobil, zelo ostro, električne zahteve pa zelo stroge. Obstajajo tri glavne vrste napak, ki se v CLA pogosto pojavljajo:
(1) Prekomerni tok: poškoduje polnilnik ali avtomobilski vezje.
(2) okvara vezja polnilca: varovalko bo izstrelil v polnilnik ali poškodoval električni vezje avtomobila.
(3) Povratna polarnost: vezje polnilca mobilnega telefona bo poškodovano.
Namestitev trenutne zaščitne naprave na vhodnem koncu CLA se lahko izogne zgornjim napakam. Obremenitveni tok terminalne opreme in občutljivost pretvorbe moči CLA samega na napake sta glavni dejavniki, ki določajo zaščitne zahteve. Na splošno se na vhodni strani CLA uporabljajo za zaščitne naprave za nadgradnje skupaj z zaščitnimi napravami za preobremenitev napetosti, kot so diode prehodnega zatiranja napetosti.
Pretvorniki napajanja AC/DC imajo posebne zahteve za varnost in zanesljivost, povezano z omejitvijo toka kratkega stika in potrebno temperaturno zaščito pred pregrevanjem navitij transformatorjev. Če temperatura navitja presega dovoljeno temperaturno območje izolacijskega materiala, bo izolacijski sloj poškodovan in pokvarjen, kar povzroči notranji kratek stik v transformatorju ali celo požar. Možni vzroki prekomerne temperature navijanja vključujejo: prekomerno temperaturo okolice, zunanji kratki stik ali nihanja v vhodnem napajanju.
Toplotna varovalka se uporablja za zaščito pri navitju transformatorja. Je primarna komponenta in ne deluje ustrezno, ko pride do prehodne napake, na primer izhodno kratko vezje ali nihanje vhodne napetosti. Drugi je, da izberete naprave CPTC (keramični pozitiven temperaturni koeficient), ki imajo pomanjkljivost velike nizkotemperaturne odpornosti, kar poveča porabo energije med normalnim delovanjem. Poleg tega se lahko uporablja višje ravni izolacije brez zaščitnih naprav, vendar bo to povečalo stroške.
Zaščitni transformator
Obstajata dve pogosti vrsti poškodb transformatorjev: primarna prenapetost in sekundarni kratek stik. Ti dve napaki bosta povečali temperaturo tuljave transformatorja. Če se ne bo obvladala pravočasno, bo izolacija tuljave znižala, temperatura je zunaj nadzora in celo transformator izgorelo.
Priključitev toplotne varovalke serijsko s primarno stranjo transformatorja in večjo varovalko v seriji s sekundarno stranjo je najpogosteje uporabljena zaščitna raztopina. Čeprav lahko ta metoda zaščiti pred overpartature in prekomernim tokom, potrebuje dve komponenti, kar poveča stroške. Poleg tega je varovalka komponenta za enkratno uporabo in jo je treba zamenjati po napaki. Poskusi so potrdili, da ko temperatura sekundarne tuljave transformatorja presega 200 ° C zaradi kratkega vezja na sekundarni strani, toplotna varovalka z nazivno temperaturo 115 ° C in nameščena v bližini središča jedra. V tem času se je izolacija tuljave stopila in zgorela, kar je poškodovalo transformatorja. (glej sliko).
Uporaba zaščitnih naprav PPTC v transformatorjih je preprosta in stroškovno učinkovita. Samo ena naprava PPTC z nazivno napetostjo 240 V (AC), nameščena na primarni strani transformatorja, lahko nadomesti dve toplotni varovalki, da dosežete prekomerno temperaturo in zaščito. Ko pride do napake, prekomerna temperatura v komponenti zaščite vezja postane zelo pomembna, ko se temperatura tuljave zviša, vendar se tok ne poveča bistveno. Transformatorji z nizko močjo so dober primer te aplikacije. Tudi če se na sekundarni strani pojavi kratek stik, se bo upor PPTC naprave povečal in tok bo omejen na zelo nizko območje, ki bo zaščitil transformator in se izognil destruktivnim napakam, kot je prikazano na sliki. Tabela 1 prikazuje primerjalne podatke za 120V AC transformator, zaščiten s toplotno varovalko in napravo PPTC.
Naprave PPTC lahko učinkovito zaščitijo široko paleto vezij in jih varnostne agencije prepoznajo po vsem svetu. Ne le, da ima zanesljive zmogljivosti, ampak ima tudi lastnosti samo-rekutorja, kar zmanjšuje stroške garancije, storitve in popravila izdelka, in tudi poveča zadovoljstvo uporabnikov z izdelkom.
