PPTC自恢復保險絲

術語說明：

I H： 保持電流―――25℃靜態(tài)空氣環(huán)境中PPTC不工作的最高電流

I T： 觸發(fā)電流―――25℃空氣環(huán)境中PPTC動作所需的最小電流

T TRIP： 動作時間――－25℃空氣環(huán)境5倍IH時最大動作時間

V MAX： 最大工作電壓―――PPTC的最大工作電壓

I MAX： PPTC最大承受電流

R MIN： 最小電阻―――25℃環(huán)境溫度下PPTC最小零功率阻值

R MAX： 最大電阻―――25℃環(huán)境溫度下PPTC最大零功率阻值

第一步 ：確定電路電氣參數(shù)

1.最大正常工作電壓

2.產(chǎn)品使用的最大工作溫度及環(huán)境條件

3.最大正常工作電流

4.最大電路保護電流

第二步：確定使用器件的最大工作電壓

1.確定產(chǎn)品的安裝方式：分插件和貼片

2.然后找出對應的耐壓器件 Vmax，所選擇的器件耐壓值理論值應該大于工作電壓乘以 1.2 倍。

例如：12V 電路， 器件 Vmax 大于或等于 12V*1.2 倍，電路穩(wěn)定的條件 1.0 倍也可以滿足。

3.確定器件系列：插件分：6V 、16V、30V、60V、72V 、250V、600V

貼片分：SMD0603、SMD0805、SMD1206、SMD1812、SMD2012、SMD2920

第三步：確定環(huán)境條件下的工作電流

參照技術資料電流與溫度折減比對照表，選擇出與環(huán)境條件下最匹配的工作電流器件，環(huán)境溫度條件下折減的電流應該大于或等于工作電流值。

第四步：確定最大中斷電流，也稱最大承受電流

從上面確定的最大工作電壓、電路短路或故障產(chǎn)生的短路電流應該小于器件最大承受電流，即：I MAX 大于電路短路最大電流。 注：理論上，短路電流為無窮大，其實不然。

第五步：確定動作時間

明確動作時間是十分重要的，如何你選擇的器件，動作時間過慢；PPTC 在保護之前，你的被保護電路已經(jīng)被損壞；動作時間過快；則有可能出現(xiàn)誤動作或異常動作。動作時間是指你選擇的器件，故障電流通過器件時，將器件切換到高溫狀態(tài)的時間量。

第六步：驗證環(huán)境溫度的可行性

為了讓你選擇的器件，能達到最佳狀態(tài)，確保應用場合的最小和最大環(huán)境溫度下自恢復保險絲的工作溫度范圍內(nèi)。器件的工作溫度在-40℃~85℃。

第七步：安裝尺寸的確認

對照產(chǎn)品系列的技術資料，選擇產(chǎn)品適合 PCBA 及產(chǎn)品安裝外殼的空間范圍。案例： 豐田SUV 家用汽車配置 USB2.0 接口，電源電壓要求：4.75~5.25V工作環(huán)境：-40℃~60℃ ，一般使用電流 350mA,安裝于汽車駕駛室操控臺上.

a：因為汽車電瓶供電 12V 或 24V ，經(jīng)過穩(wěn)壓電流提供為 USB 電壓在 5V 左右，考慮 1.2 倍，選擇 Vmax大于 6V 的器件， 分別有：SMD0805、SMD1206

b:對照產(chǎn)品折減比關系，60℃時對應折減電流為 350mA 的器件，25℃時 Ih 考慮大于或等于 500mA.假如需要 60℃對應折減電流為 500mA,25℃時 Ih 考慮大于或等于 750mA

c:綜合考慮汽車電子產(chǎn)品提供的控制板 PCBA 空間，選擇 SMD1812-050 或 SMD1206-050.提供 500mA 的負載電流，選擇 SMD1812-075 或 6V 以上 25℃ Ih 大于 750mA.

典型電路USB外設

自恢復保險絲十大問題？

問題一：聚合物自復保險絲的工作原理是什么？

聚合物自復保險絲由聚合物基體及使其導電的碳黑粒子組成。由于聚合物自復保險絲為導體，其上會有電流通過。當有過電流通過聚合物自復保險絲時，產(chǎn)生的熱量（為 I 平方乘以 R）將使其膨脹。從而碳黑粒子將分開、聚合物自復保險絲的電阻將上升。這將促使聚合物自復保險絲更快的產(chǎn)生熱、膨脹得更大，進一步使電阻升高。當溫度達到 125°C 時，電阻變化顯著，從而使電流明顯減小。此時流過聚合物自復保險絲的小電流足以使其保持在這個溫度和處于高阻狀態(tài)。當故障清除后，聚合物自復保險絲收縮至原來的形狀重新將碳黑粒子聯(lián)結起來，從而降低電阻至具有規(guī)定的保持電流這個水平。上述過程可循環(huán)多次。

問題二：Rmin, Rmax 與 R1max 的區(qū)別？

提供的聚合物自復保險絲規(guī)定具有的最低電阻，這個電阻決定了聚合物自復保險絲最低的動作電流。Rmax 為 提供的聚合物自復保險絲規(guī)定具有的最高電阻。R1max 為聚合物自復保險絲動作后應該達到的最大電阻，其阻值決定了聚合物自復保險絲最大保持電流。當聚合物自復保險絲動作以后， 提供的電阻其阻值（大于或等于 Rmin 而小于或等于 Rmax）將上升至小于或等于 R1max.

問題三：聚合物自復保險絲上會有多大電壓降 Vdop？

不同電路有差別。一般來講，如果知道電阻和平衡狀態(tài)的電流，電壓降便可以計算出來。對于聚合物自復保險絲的最大電壓降采用阻值 R1max 進行計算；典型壓降可以采用阻值 Rmax 或者在 Rmax 未提供的情況下采用 Rmin 與 R1max 的平均值。如果 Ih 為正常工作電流， R 為聚合物自復保險絲的電阻(R1max、（ Rmax 或 （Rmin + R1max）/2）)，則電路中聚合物自復保險絲上的電壓降為：Vdrop = Ih x R

問題四：在最大電壓與沖擊電流下聚合物自復保險絲能動作多少次？

每種聚合物自復保險絲都有一特定的工作電壓、承受特定的沖擊電流。安規(guī)規(guī)定聚合物自復保險絲必須在動作 6，000 此后仍能表現(xiàn)出 PTC 效應。對應用于通訊設備上的聚合物自復保險絲規(guī)定了在最大電壓下，少則十幾次多達上百次動作后其各種性能參數(shù)仍在原有范圍內(nèi)。

硬件設計師們應該認識到這一點：聚合物自復保險絲是用來進行保護的，而不是用在將其不停的動作動作視為正常工作狀態(tài)的場合。

問題五：聚合物自復保險絲動作后多久能恢復？

聚合物自復保險絲動作后恢復到其低電阻狀態(tài)所用時間受如下因素的影響：聚合物自復保險絲的種類；如何被貼裝或固定；環(huán)境溫度；動作的內(nèi)因與持續(xù)的時間。一般說來，盡管有許多會在幾秒鐘內(nèi)復原，但是大多數(shù)聚合物自復保險絲會在幾分鐘內(nèi)復原。不同的動作電流也有很大關系，動作電流越大，恢復時間越長；環(huán)境溫度也是重要原因之一。

問題六：聚合物自復保險絲在動作狀態(tài)下能保持多長時間不被損壞？

在常溫常壓下，安規(guī)規(guī)定聚合物自復保險絲必須在最大電壓下停留 1000 小時而不喪失其 PTC 特性。聚合物自復保險絲在動作狀態(tài)下所處的時間越長越有可能其電阻值不能復原，由此可能不會符合其初始設定的要求。每種聚合物自復保險絲所能停留的時間隨故障事件和類型而不同，使用條件是很重要考慮的因素之一。

問題七：自復保險絲工作的最高環(huán)境溫度是多少?

對處于工作狀態(tài)下的聚合物自復保險絲依賴于產(chǎn)品種類。對于我們的大多數(shù)產(chǎn)品來說，這個范圍可達85°C，有些可高達 125°C，在非工作狀態(tài)下的聚合物自復保險絲有些能耐較短時間的回流焊溫度，無鉛和有鉛焊接都是允許的。

問題八：自復保險絲能夠進行狀態(tài)轉變嗎？怎樣才能保持狀態(tài)不變？

器件動作保護未被排除時，聚合物自復保險絲不會在正常與動作狀態(tài)間進行轉變。聚合物自復保險絲動作時，其電阻從低到高，在高阻狀態(tài)時，微量的故障電流依然存在（微觀或微分條件看，它是在開關切換過程，但是這種狀態(tài)在電流流動過程，不會被發(fā)現(xiàn)）。這種小的故障電流足以使其保持在高阻狀態(tài)。當故障被清除時，聚合物自復保險絲才能被冷卻回到低阻狀態(tài)。

問題九：IH---保持電流與 IT---觸發(fā)電流的差別？

IH 為靜止空氣中不觸發(fā)電阻可通過電路最高電流（依產(chǎn)品不同溫度可從 20°C 到 25°C），即在室溫下的最高工作電流。IT 為靜止空氣中聚合物自復保險絲動作時的最小電流（依產(chǎn)品不同溫度可從 20°C 到25°C），即室溫下的最小故障電流。

對大多數(shù)我們的產(chǎn)品來說，IT 與 IH 之比為 2：1，對某些產(chǎn)品也可能低至 1.7：1，還有些則可能高達 3：1。材料和生產(chǎn)方法的不同以及動作后電阻的變化將決定這個比值。

問題十：壓力對聚合物自復保險絲有何影響？

大氣壓力會影響聚合物自復保險絲的電性能。如果在動作過程中壓力太大限制了聚合物自復保險絲的膨脹，聚合物自復保險絲便不會按規(guī)定的進行動作。

PPTC自恢復保險絲

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