自恢复保险丝对比传统保险丝 

分享 收藏 已有 95 次阅读  2018-06-12 10:56

是选用传统保险丝还是选用自恢复保险丝PTC,这要根据具体的产品电路来选择,每种保险丝都有它的好处。


例如,电脑、周边设备以及便携设备(如智能手机、平板电脑等)的很多设计都要求使用PTC,其原因在于PTC可以自行复位。如果使用传统保险丝,则每次发生过流都必须进行更换,这是用户无法接受的。


在另外一些情况下,使用传统保险丝可能会更好,因为保险丝在故障条件下能够完全切断电流。这在需要优先考虑安全性或者避免损坏下游电路设备的情况下可能是更理想的选择。 使用保险丝对于故障诊断也非常有用,它能够帮助设备的设计者和用户查找过流故障的根源。


过流电路保护


面临提供过流保护的课题,电路设计师对使用的技术具有选择权。传统保险丝和基于聚合体的PTC(正温度系数)装置是最常规的解决方案。 若能对这两种元件之间的差异有所了解,就能够简化选择最佳应用保护装置的过程。


保险丝一直被看作是个“一次性”的装置,因为发生过载情况时,保险丝就会一次性熔断,从而提供过流保护,之后就得更换。 常规保险丝的核心部分是一段导线,当电流过大时,导线就会被加热至熔点。导线熔断后,电路中电流便下降为零。


PTC同样可以对过大电流做出反应,但它是一种“自恢复”装置。 基于聚合体的组件在过载消失后可自动重置,可实现多次过流电路保护。 当导电聚合体受到过载电流加热时,其电阻将会增大,从而限制了电路电流。


在PTC和保险丝间进行选择


使用传统保险丝或是使用自恢复PTC都可以实现过流电路保护。 两者都是通过对电路中过量电流产生的发热现象做出反应从而实现保护功能。保险丝是靠熔断来断开电流的,而PTC则是依赖从低阻态变为高阻态来限制电流的大小。充分理解两种装置的性能差异会使您在选择最佳电路保护方案时做出更轻松的选择。


两者最大区别在于PTC可以自恢复。 过载后一般的自恢复步骤是切断电源而使装置降温。 两种产品还有其他一些操作特性上的差别。 PTC所用术语通常与保险丝所用术语类似,但并不完全一致。 比如泄漏电流和分断额定值两个参数便属于此类情况。


泄漏电流:

过载时,PTC由低阻态变为高阻态通常称之为“跳脱”。 将电流限制在某个泄漏水平,从而达到保护的目的。 泄漏电流可从额定电压下的一百毫安左右升高到在较低电压下的几百毫安不等。 但是,对于保险丝而言,过载时,保险丝熔断使电流彻底切断,断开的电路产生的泄漏电流为“0” 。


分断电流:

PTC在额定电压下规定的最大短路电流。 该故障电流为装置可承受的最大电流,而PTC一般不会实际切断电流(请参阅上文“泄漏电流”。) 标准PTC短路额定电流为40A。 而保险丝为响应过载,却要实实在在将电流切断。在额定电压下额定分断电流范围较大,从数百安培到10,000 安培不等。


电路参数可根据标准装置额定值的不同来裁断组件的选择。


额定电压:

常规PTC的额定电压不超过60V,但保险丝的额定电压可达到600V。 额定电流:PTC额定工作电流可达11A,但保险丝最大额定工作电流则可能超过20A。


额定温度:

PTC的常规温度上限一般为85°,而保险丝的最大工作温度为125°C。这两种装置在高于20°C的环境下工作时额定温度都得下调,电路设计人员在选择过流保护的PTC或保险丝时,还可以参阅其他工作参数。


电阻:

可以发现,在额定值相似的情况下,PTC的电阻是保险丝的两倍(有时更高)。 时间-电流特性:通过比较PTC和保险丝的时间-电流曲线可以发现,PTC响应时间与保险丝的时延相当。


PTC的过流保护应用

PTC材料有径向引线封装和表面贴装两种可选类型, 自恢复PTC的功能适于以下多种设计

应用:

当电源设备因故障而产生过高电压并进而引发过电流现象时,PTC可保护硬盘驱动器免受其损害。 硬盘驱动器应用通常使用表面贴装型PTC。


电源设备易受电路故障的损害。 如不采取保护措施,电源设备提供的电流可能会造成低电阻故障。 当存在多个负载或多条电路时,可使用独立的PTC保护每个负载。 该装置通常置于输出电路中,可采用径向引线型或表面贴装型封装。


电机过电流产生的高温会对绕组绝缘造成损害,对于小型电机,甚至会造成直径极小的绕阻线发生故障。 而PTC在正常启动电流下通常不会跳闸。 电机一般使用径向引线型PTC提供保护。


变压器可能会受到由电路故障产生的过电流损害,PTC的限流功能可对其提供保护。 可将PTC置于变压器的负载端,从而将电路故障产生的影响降至最低。很多应用均采用径向引线型或表面贴装型器件。

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