Visningar: 0 Författare: Webbplatsredaktör Publicera tid: 2024-03-14 Ursprung: Plats
PPTC är förkortningen av polymerpositiv temperaturkoefficient. PPTC -enhet är en polymerpositiv temperaturkoefficientenhet. Den här enheten kan skydda kretsen när den nuvarande kraften är för stor och temperaturen är för hög. När du används, anslut den i serien i kretsen. Under normala omständigheter är dess motstånd mycket liten och dess förlust är också mycket liten, vilket inte påverkar kretsens normala drift; Men om överströms (såsom kortslutning) inträffar, stiger temperaturen och det ökar motståndet kraftigt, begränsar strömmen och undviker skador på komponenterna i kretsen. När felet elimineras sjunker temperaturen på PPTC -enheten automatiskt och återgår till det låga motståndstillståndet. Därför kallas PPTC -enheten också en återställbar säkring.
Följande beskriver tillämpningarna av PPTC -enheter i trådlösa elektroniska produkter, batteripaket, laddare, kraftomvandlare och transformatorer.
Skydda kretsar i trådlösa elektroniska produkter
Trådlösa elektroniska produkter (såsom mobiltelefoner, PDA), oavsett om de är direkt drivna eller laddade, kräver en AC/DC -kraftomvandlare för att konvertera nätspänningen eller oreglerad likspänning till en lägre nivå DC -spänning. Eftersom AC/DC -kraftomvandlare -tillbehör och olika universella laddare har kommit in på marknaden, om en olämplig AC/DC -kraftomvandlare väljs, kan dess utgångsspänning, ström och polaritet överskrida eller kränka den inre kretsen för själva den elektroniska produkten. Specifikationer, så det kan skada kretsen eller till och med orsaka säkerhetsproblem. Med tanke på detta är kretsskydd ännu viktigare.
Vanligt använda kretsskyddsmetoder är att använda engångssäkringar eller specialanslutningar. Även om engångssäkringar är relativt billiga kan de bara användas en gång och är benägna att fungera. Om specialanslutningar används tar det vanligtvis bara några dagar för andra tillbehörstillverkare att kopiera samma produkt. Parningsfel kommer fortfarande att inträffa och kan orsaka allvarliga skador, till exempel genom att öka komponentens nedbrytningsspänning. Utgångsströmmen kommer att få enhetens strömförbrukning att vara för hög. Framväxten av mikro PPTC -enheter med tillförlitlig prestanda ger en bra lösning för kretsskydd av små, lätta trådlösa bärbara produkter. Dessutom är de flesta fel i trådlösa enheter tillfälliga, och att använda återvinningsbara PPTC -skyddsanordningar kan också undvika kostsamma produktgarantikostnader. Anslut PPTC-enheten i serie vid strömgränssnittet, eller anslut en spänningsbegränsande enhet parallellt, till exempel en Zenerdiod, Övergående spänningsundertryckningsdiode eller överbelastningsskydd för spänningar för att undvika problem som orsakas av ojämförliga kraftomvandlare.
Figur 1 är en typisk batteriladdningskrets. I denna krets moduleras den oreglerade likströmsspänningen för kraftomvandlaren av spänningsstabiliseringskretsen och omvandlas till en lämplig spänning för att ladda batteriet. PPTC -enheter och skyddsanordningar för överbelastning av spänningar arbetar tillsammans för att skydda mot följande fel:
(1) Överström: Överström kan skada Power FET eller batteripaket.
(2) Omvänd polaritet: För närvarande är dioden på och PPTC -enheten kommer in i ett högt impedansstillstånd för nuvarande begränsande skydd.
(3) Överspänning: För närvarande fungerar spänningsöverbelastningsskyddsenheten och PPTC -enheten begränsar strömmen.
(4) PPTC -enheten kan också installeras vid ingångsänden av batteripaketet för att lägga till ett skikt av skydd. Om enheten används för att driva aktiva tillbehör som hörlurar och bilhandsfree-utrustning, behöver effektutgången också skydd.
Skydda batteripaketet
Överhettning av batteri orsakas av överladdning är ett stort problem för batteripaketdesigners. Även om det finns överspänning och överströmsdetekteringssäkerhetsskyddskretsar (inklusive integrerade kretsar och MOSFET: er) i litiumbatteripaketet, måste PPTC -enheter fortfarande anslutas i serie. Eftersom halvledarkretsar kan fungera när det finns överdriven elektrostatisk urladdning, överdriven temperatur eller kortslutning. När spänningsskyddskretsen misslyckas och det inte finns något temperaturskydd, kommer batteriet att generera överdriven värme när det överladdas eller överladdas, vilket får batteriet att brista, läcka, rök eller till och med bränna.
Dessutom har förlängningen av arbetstiden för bärbara produkter fått människor att utveckla mindre och lättare litiumjon- och litiumpolymerbatterier. För att anpassa sig till kraven i dessa nya batteriskyddskretsar gör PPTC -skyddsenhetstillverkare också kontinuerliga ansträngningar för att minska enhetskonsumtionen.
Genom att ansluta PPTC -batteriskyddsenheten och de ursprungliga cellerna i batteripaketet i serie, oavsett om temperaturökningen orsakas av en kortslutning eller överladdning, kan enheten spela en skyddande roll utan behov av termiska säkringar eller bimetalbrytare. Denna remsformade PPTC-enhet använder nickel som stift, är liten och tunn och kan svetsas direkt till det ursprungliga batteriet, spara utrymme och minska installationskostnaderna.
Skydda CLA -kretsen
Arbetstemperaturområdet för cigarettändare kraftomvandlare (CLA) är mycket bredt, vilket gör att laddningsmiljön varierar mycket. Detta beror på att miljön där bilen är belägen är mycket hård och de elektriska kraven är mycket stränga. Det finns tre huvudtyper av fel som ofta förekommer i CLA:
(1) Överdriven ström: Kommer att skada laddaren eller bilkretsen.
(2) Laddarkretsfel: Det kommer att blåsa ut säkringen i laddaren eller skada bilens elektriska krets.
(3) Omvänd polaritet: Kretsen för mobiltelefonladdaren kommer att skadas.
Att installera en aktuell skyddsenhet vid ingången på CLA kan undvika ovanstående fel. Lastströmmen för terminalutrustningen och känsligheten för själva CLA: s kraftkonverteringskrets för fel är de viktigaste faktorerna som bestämmer skyddskraven. Generellt sett används på ingångssidan av CLA överströmsskyddsanordningar tillsammans med skyddsanordningar för överbelastning av spänningar såsom övergående spänningsundertryckningsdioder.
AC/DC-kraftomvandlare har specifika krav för säkerhet och tillförlitlighet, relaterade till begränsningen av kortslutningsström och det nödvändiga temperaturskyddet från överhettning av transformatorlindningarna. Om lindningens temperatur överskrider det tillåtna temperaturområdet för det isolerande materialet, kommer isoleringsskiktet att skadas och uppdelas, vilket orsakar en inre kortslutning i transformatorn eller till och med en brand. Möjliga orsaker till överdriven lindningstemperatur inkluderar: överdriven omgivningstemperatur, extern kortslutning eller fluktuationer i ingångs strömförsörjningen.
Den termiska säkringen används för skydd i transformatorlindningen. Det är en primär komponent och verkar inte på lämpligt sätt när ett kortvarigt fel uppstår, till exempel en utgångs kortslutning eller ingångsspänningsfluktuation. Den andra är att välja CPTC-enheter (keramiska positiva temperaturkoefficient), som har nackdelen med stort lågtemperaturmotstånd, vilket ökar kraftförbrukningen under normal drift. Dessutom kan högre isoleringsnivåer användas utan skyddsanordningar, men detta kommer att öka kostnaden.
Skyddstransformator
Det finns två vanliga typer av skador på transformatorer: primär överspänning och sekundär kortslutning. Dessa två fel kommer att öka temperaturen på transformatorspolen. Om det inte hanteras i tid kommer det att få isoleringen av spolen att minska, temperaturen är utan kontroll och till och med transformatorn att brinna ut.
Att ansluta en termisk säkring i serie med den primära sidan av transformatorn och en överströmssäkring i serie med den sekundära sidan är den mest använda skyddslösningen. Även om denna metod kan skydda mot övermätare och överström kräver den två komponenter, vilket ökar kostnaden. Dessutom är säkringen en engångskomponent och måste bytas ut efter att ett fel inträffar. Experiment har bekräftat att när temperaturen på den sekundära spolen på transformatorn överstiger 200 ° C på grund av en kortslutning på sekundärsidan, smälter den termiska säkringen med en nominell temperatur på 115 ° C och installerad nära mitten av kärnmältet. För närvarande har isoleringen av spolen smält och bränt och skadat transformatorn. (se bild).
Att använda PPTC-skyddsenheter i transformatorer är enkelt och kostnadseffektivt. Endast en PPTC-enhet med en nominell spänning på 240V (AC), installerad på den primära sidan av transformatorn, kan ersätta två termiska säkringar för att uppnå över temperatur och överströmsskydd. När ett fel inträffar blir den över temperaturanordningen i kretsskyddskomponenten mycket viktig när spolens temperatur ökar men strömmen ökar inte signifikant. Låga effektkrafttransformatorer är ett bra exempel på denna applikation. Även om en kortslutning inträffar på sekundärsidan kommer PPTC -enhetens motstånd att öka och strömmen kommer att begränsas till ett mycket lågt intervall, vilket kommer att skydda transformatorn och undvika destruktiva fel som visas i figuren. Tabell 1 visar jämförande data för en 120V AC -transformator skyddad av en termisk säkring och en PPTC -enhet.
PPTC -enheter kan effektivt skydda ett brett spektrum av kretsar och har erkänts av säkerhetsbyråer runt om i världen. Den har inte bara tillförlitlig prestanda, utan har också självåterhämtningsegenskaper, vilket minskar kostnaden för produktgaranti, service och reparation och ökar också användartillfredsställelse med produkten.
