PPTC保護設備和應用
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PPTC保護設備和應用

視圖: 0     作者:網站編輯發佈時間:2024-03-14來源: 地點

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PPTC 是聚合物陽性溫度係數的縮寫。 PPTC設備是聚合物正溫係數設備。當電流激增太大並且溫度太高時,該設備可以保護電路。使用時,將其串聯連接在電路中。在正常情況下,其電阻很小,其損失也很小,這不會影響電路的正常操作;但是,如果發生過電流(例如短路),其溫度會升高,並且阻力急劇增加,限制電流並避免對電路中組件的損壞。消除故障時,PPTC設備的溫度會自動下降並返回低電阻態。因此,PPTC設備也稱為可重複的保險絲。

以下描述了PPTC設備在無線電子產品,電池組,充電器,電源轉換器和變壓器中的應用。


保護無線電子產品中的電路


無線電子產品(例如手機,PDA),無論是直接供電還是充電,都需要AC/DC電源轉換器將網格電壓或不受管制的直流電壓轉換為較低級別的直流電壓。隨著AC/DC電源轉換器配件和各種通用充電器進入市場,如果選擇了不適當的AC/DC電源轉換器,則其輸出電壓,電流和極性可能會超過或違反電子產品本身的內部電路。規格,因此它可能會損壞電路甚至引起安全問題。鑑於此,電路保護更加重要。

常用的電路保護方法是使用一次性保險絲或特殊連接器。儘管一次性保險絲相對便宜,但只能使用一次,並且容易出現故障。如果使用特殊的連接器,通常只需要幾天才能使其他配件製造商複製相同的產品。交配錯誤仍將發生,並可能通過增加組件的故障電壓來造成嚴重損壞。輸出電流會導致設備的功耗太高。具有可靠性能的微PPTC設備的出現為電路保護小型無線便攜式產品提供了一個很好的解決方案。此外,無線設備中的大多數故障都是暫時的,並且使用可回收的PPTC保護設備也可以避免昂貴的產品保修費用。在電源接口處連接PPTC設備,或併行連接限制電壓設備,例如 Zener二極管, 瞬態電壓抑制二極管 或電壓過載保護器,以避免由不匹配的電源轉換器引起的問題。


圖片1


圖1是典型的電池充電器電路。在此電路中,電源轉換器的不受管制的直流輸出電壓由電壓穩定電路調節,並轉換為適當的電壓以給電池充電。 PPTC設備和電壓超載保護設備共同使用以防止以下故障:

(1)過電流:過電流可能會損壞功率FET或電池組。

(2)反極性:目前,二極管已打開,PPTC設備進入高阻抗狀態,以實現當前限制保護。

(3)電壓:目前,電壓超載保護設備有效,PPTC設備限制了電流。

(4)PPTC設備也可以在電池組的輸入端安裝,以增加保護層。如果該設備用於為主動配件(例如耳機和無提其手提設備)提供動力,則功率輸出端也需要保護。


保護電池組


電池組設計人員的主要問題是由過度充電引起的電池過熱。儘管鋰電池組中有過電壓和過電流檢測安全保護電路(包括集成電路和MOSFET),但仍需要串聯連接PPTC設備。因為在靜電排放過多,溫度過高或短路時,半導體電路可能會發生故障。當電壓保護電路發生故障並且沒有溫度保護時,電池會產生過多的熱量或過度充電,從而導致電池破裂,洩漏,煙霧甚至燃燒。

此外,便攜式產品的工作時間延長促使人們開發了較小,更輕的鋰離子和鋰聚合物電池。為了適應這些新電池保護電路的要求,PPTC保護設備製造商也在不斷努力減少設備消耗。

通過將PPTC電池保護設備和電池組中的原始單元連接起來,無論溫度升高是由短路還是由過度充電引起的,該設備可以發揮保護作用,而無需熱保險絲或雙明斷路器。這款帶狀的PPTC設備將鎳用作銷釘,小而薄,可以直接焊接到原始電池,節省空間並降低安裝成本。


保護CLA電路


香煙打火機的工作溫度範圍非常寬,使充電環境變化很大。這是因為汽車所在的環境非常苛刻,電氣要求非常嚴格。 CLA中經常發生三種主要故障類型:

(1)過多的電流:將損壞充電器或汽車電路。

(2)充電器電路故障:它將吹出充電器中的保險絲或損壞汽車的電路。

(3)反極性:手機充電器的電路將損壞。

在CLA的輸入端安裝當前保護設備可以避免上述故障。終端設備的負載電流以及CLA本身對故障的電源轉換電路的敏感性是決定保護要求的主要因素。一般而言,在CLA的輸入側,過電流保護設備與電壓超載保護設備(例如瞬態電壓抑制二極管)一起使用。

保護AC/DC電源轉換器

AC/DC電源轉換器對安全性和可靠性具有特定要求,這與短路電流的限制以及所需的溫度保護因變壓器繞組的過熱而言。如果繞組的溫度超過了絕緣材料的允許溫度範圍,則絕緣層將受到損壞並分解,從而導致變壓器甚至火災中的內部短路。過度繞組溫度的可能原因包括:過度的環境溫度,外部短路或輸入電源中的波動。

熱保險絲用於在變壓器繞組中保護。它是一個主要組件,當發生瞬態故障時不能適當起作用,例如輸出短路或輸入電壓波動。另一個是選擇CPTC(陶瓷正溫係數)設備,該設備具有較大的低溫耐藥性的缺點,從而增加了在正常運行期間的功耗。此外,沒有防護裝置可以使用較高的絕緣材料,但這會增加成本。


保護變壓器


變壓器有兩種常見的損害類型:主要的過壓和二次短路。這兩個故障將增加變壓器線圈的溫度。如果未及時處理,它將導致線圈的絕緣降低,溫度失控,甚至變壓器燃燒。

最常用的保護解決方案是將熱保險絲與變壓器的主要側和與次級側的過電流連接在一起。儘管此方法可以防止過度過敏和過電流,但它需要兩個組成部分,從而增加了成本。此外,保險絲是一次性組件,必須在發生故障後更換。實驗已經證實,當由於次級側的短路時,變壓器的次級線圈的溫度超過200°C時,額定溫度為115°C的熱融合併安裝在核心熔體的中心附近。目前,線圈的絕緣融化並燃燒,損壞了變壓器。 (請參閱圖片)。

在變壓器中使用PPTC保護設備是簡單且具有成本效益的。只有一個額定電壓為240V(AC)的PPTC設備安裝在變壓器的主要側,可以替換兩個熱保險絲,以實現過度和過度電流的保護。當發生故障時,當線圈溫度升高時,電路保護組件中的過度溫度設備變得非常重要,但電流不會顯著增加。低功率變壓器是此應用程序的一個很好的例子。即使短路發生在次級側,PPTC設備的電阻也會增加,並且電流將限制為非常低的範圍,這將保護變壓器並避免破壞性故障,如圖所示。表1顯示了由熱保險絲和PPTC設備保護的120V AC變壓器的比較數據。


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概括

PPTC設備可以有效地保護廣泛的電路,並被世界各地的安全機構認可。它不僅具有可靠的性能,而且具有自我恢復屬性,從而降低了產品保修,服務和維修的成本,並提高了用戶對產品的滿意度。


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