自復(fù)保險(xiǎn)絲是采用高分子有機(jī)聚合物在高壓、高溫,硫化反應(yīng)的條件下,攙加導(dǎo)電粒子材料后,經(jīng)過(guò)特殊的工藝加工而成的一種過(guò)流電子保護(hù)元件。
自復(fù)保險(xiǎn)絲是由經(jīng)過(guò)特殊處理的聚合樹(shù)脂(Polymer)及分布在里面的導(dǎo)電粒子(Carbon Black)組成。在正常操作下聚合樹(shù)脂緊密地將導(dǎo)電粒子束縛在結(jié)晶狀的結(jié)構(gòu)外,構(gòu)成鏈狀導(dǎo)電電通路,此時(shí)的自復(fù)保險(xiǎn)絲為低阻狀態(tài)(a),線路上流經(jīng)自復(fù)保險(xiǎn)絲的電流所產(chǎn)生的熱能小,不會(huì)改變晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)線路發(fā)生短路或過(guò)載時(shí),流經(jīng)自復(fù)保險(xiǎn)絲的大電流產(chǎn)生的熱量使聚合樹(shù)脂融化,體積迅速增長(zhǎng),形成高阻狀態(tài)(b),工作電流迅速減小,從而對(duì)電路進(jìn)行限制和保護(hù)。當(dāng)故障排除后,RF/WHPTC重新冷卻結(jié)晶,體積收縮,導(dǎo)電粒子重新形成導(dǎo)電通路,自復(fù)保險(xiǎn)絲恢復(fù)為低阻狀態(tài),從而完成對(duì)電路的保護(hù),無(wú)須人工更換。
自復(fù)保險(xiǎn)絲主要是由特殊處理過(guò)的聚合樹(shù)脂摻加導(dǎo)體組成,在正常操作情況下,聚合樹(shù)脂將導(dǎo)體緊密地束縛在其晶狀結(jié)構(gòu)內(nèi)構(gòu)成一個(gè)低阻抗的鏈,保險(xiǎn)絲兩端相當(dāng)于短路導(dǎo)通狀態(tài),如圖1a所示。因?yàn)榫路上流經(jīng)保險(xiǎn)絲的電流小,從而產(chǎn)生的熱能也少,所以不會(huì)改變它的晶狀結(jié)構(gòu)。然而,當(dāng)異常電流發(fā)生時(shí),如圖1b所示,導(dǎo)體上所產(chǎn)生的熱能使聚合物由結(jié)晶狀態(tài)變成膠狀,在此狀態(tài)下,被束縛在聚合物上的導(dǎo)體便會(huì)斷開(kāi),保險(xiǎn)絲內(nèi)部阻抗迅速增加,從而限制了異常電流的經(jīng)過(guò)。當(dāng)異常原因消除后,導(dǎo)體鏈又重新連接,保險(xiǎn)絲恢復(fù)正常導(dǎo)通狀態(tài)。
IH:工作電流(25℃)IT:最小動(dòng)作電流(25℃)
Itrip:過(guò)載電流
Tmax:過(guò)載電流動(dòng)作時(shí)間
Vmax:過(guò)載電壓
Imax:過(guò)載電流
Rmin:最小電阻(25℃)
Rmax:電阻(25℃)
1、 額定零功率電阻
PPTC熱敏電阻應(yīng)按零功率電阻分檔包裝,并在外包裝標(biāo)明阻值范圍。耐壓、耐流能力測(cè)試后,每組樣品中自身前的電阻變化率極差δ|Ri后-Ri前/Ri前-(Rj后-Rj前)/Rj前 |≤100[%]
2、 PTC效應(yīng)
說(shuō)一種材料具有PTC (Positive Temperature Coefficient) 效應(yīng), 即正溫度系數(shù)效應(yīng),僅指此材料的電阻會(huì)隨溫度的升高而增加。如大多數(shù)金屬材料都具有PTC效應(yīng)。在這些材料中,PTC效應(yīng)表現(xiàn)為電阻隨溫度增加而線性增加,這就是通常所說(shuō)的線性PTC效應(yīng)。
3、 非線性PTC效應(yīng)
經(jīng)過(guò)相變的材料會(huì)呈現(xiàn)出電阻沿狹窄溫度范圍內(nèi)急劇增加幾個(gè)至十幾個(gè)數(shù)量級(jí)的現(xiàn)象,即非線性PTC效應(yīng)。相當(dāng)多種類(lèi)型的導(dǎo)電聚合體會(huì)呈現(xiàn)出這種效應(yīng),如高分子PTC熱敏電阻。這些導(dǎo)電聚合體對(duì)于制造過(guò)電流保護(hù)裝置來(lái)說(shuō)非常有用。
4、 初始電阻 Rmin
在被安裝到電路中之前,環(huán)境溫度為25℃的條件下測(cè)試,RF/WH系列的高分子PTC熱敏電阻的阻值。
5、 Rmax
在室溫條件下,RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻動(dòng)作或回流焊接安裝到電路板中一小時(shí)后測(cè)得的電阻值。
6、 最小電阻(Rmin)/電阻(Rmax)
在指定環(huán)境溫度下,例如:25℃,安裝到電路之前特定型號(hào)的RF/WH系列高分子熱敏電阻的阻值會(huì)在規(guī)定的一個(gè)范圍內(nèi),即在最小值(Rmin)和值(Rmax)之間。此值被列在規(guī)格書(shū)中的電阻欄里。
7、 維持電流 Ihold
維持電流是RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻保持不動(dòng)作情況下可以通過(guò)的電流。在限定環(huán)境條件下,裝置可保持無(wú)限長(zhǎng)的時(shí)間,而不會(huì)從低阻狀態(tài)轉(zhuǎn)變至高阻狀態(tài)。
8、 動(dòng)作電流 Itrip
在限定環(huán)境條件下,使RF/WH系列高分子熱敏電阻在限定的時(shí)間內(nèi)動(dòng)作的最小穩(wěn)態(tài)電流。
9、 電流 Imax (耐流值)
在限定狀態(tài)下, RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻安全動(dòng)作的動(dòng)作電流,即熱敏電阻的耐流值。超過(guò)此值,熱敏電阻有可能損壞,不能恢復(fù)。此值被列在規(guī)格書(shū)中的耐流值一欄里。
10、泄漏電流Ires
RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻鎖定在其高阻狀態(tài)時(shí),通過(guò)熱敏電阻的電流。
11、工作電流/正常操作電流
在正常的操作條件下,流過(guò)電路的電流。在電路的環(huán)境工作溫度下,用來(lái)保護(hù)電路的RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻的維持電流一般來(lái)說(shuō)比工作電流大。
12、動(dòng)作
RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻在過(guò)電流發(fā)生或環(huán)境溫度增加時(shí)由低阻值向高阻值轉(zhuǎn)變的過(guò)程。
13、動(dòng)作時(shí)間
過(guò)電流發(fā)生開(kāi)始至熱敏電阻動(dòng)作完成所需的時(shí)間。對(duì)任何特定的RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻而言,流經(jīng)電路的電流越大,或工作的環(huán)境溫度越高,其動(dòng)作時(shí)間越短。
14、Vmax 電壓(耐壓值)
在限定條件下, RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻動(dòng)作時(shí),能安全承受的電壓。即熱敏電阻的耐壓值。超過(guò)此值,熱敏電阻有可能被擊穿,不能恢復(fù)。此值通常被列在規(guī)格書(shū)中的耐壓值一欄里。
15、工作電壓
在正常動(dòng)作狀態(tài)下,跨過(guò)RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻兩端的電壓。在許多電路中,相當(dāng)于電路中電源的電壓。
16、導(dǎo)電聚合體
在此指由導(dǎo)電粒子(炭黑,碳纖維,金屬粉末,金屬氧化物等)填充絕緣的高分子材料(聚烯烴,環(huán)氧樹(shù)脂等)而制得的導(dǎo)電復(fù)合材料。
17、環(huán)境溫度
在熱敏電阻或者一個(gè)聯(lián)有熱敏電阻元件的電路周?chē)o止空氣的溫度。
18、工作溫度范圍
P元件可以安全工作的環(huán)境溫度范圍。
19、工作環(huán)境溫度
預(yù)期元件可以安全工作的環(huán)境溫度。
20、功率耗損
RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻動(dòng)作后所消耗的功率,通過(guò)計(jì)算流過(guò)熱敏電阻的泄漏電流和跨過(guò)熱敏電阻的電壓的乘積得到。
21、高溫,高濕老化
在室溫下, 測(cè)量RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻在較長(zhǎng)時(shí)間(如150小時(shí))處于較高溫度(如85℃)及高濕度(如85[%] 濕度)狀態(tài)前后的阻值的變化。
22、被動(dòng)老化測(cè)試
室溫下,測(cè)量RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻長(zhǎng)時(shí)間(如1000小時(shí))處于較高溫度(如70℃或85℃)狀態(tài)前后的阻值變化。
23、冷熱打擊測(cè)試
在室溫下,RF/WH系列高分子PTC熱敏電阻的阻值在溫度循環(huán)前后的變化的測(cè)試結(jié)果。(例如,在-55℃及+125℃之間循環(huán)10次)。
24、PTC強(qiáng)度β
PTC熱敏電阻具有足夠的PTC強(qiáng)度且不能出現(xiàn)NTC現(xiàn)象。 β=lgR140°C/R室溫≥5 R140°C、R室溫 為140℃與室溫時(shí)的額定零功率電阻值。
25、動(dòng)作特性
PTC熱敏電阻在耐壓、耐流試驗(yàn)前、后都應(yīng)進(jìn)行不動(dòng)作特性測(cè)試,并且,其中R為進(jìn)行不動(dòng)作特性試驗(yàn)時(shí)熱敏電阻兩端的U/I,Rn為額定零功率電阻初測(cè)值或復(fù)測(cè)值。
26、恢復(fù)時(shí)間
PTC熱敏電阻動(dòng)作后的恢復(fù)時(shí)間應(yīng)不大于60S。
27、失效模式試驗(yàn)
在進(jìn)行失效模式試驗(yàn)時(shí),高聚PTC熱敏電阻可能隨試驗(yàn)或處于失效狀態(tài),允許的失效模式是開(kāi)路或高阻狀態(tài),但整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中不得出現(xiàn)低阻態(tài)或起明火。
1、 列出設(shè)備線路上的平均工作電流(I)和的工作電壓(V)
2、 列出工作環(huán)境溫度正常值及范圍,按折減率計(jì)算正常電流Ih (詳見(jiàn)環(huán)境溫度與電流值的折減率表)
Ih =平均工作電流(I) ÷ 環(huán)境溫度與電流值的折減率
3、根據(jù)L 、V值,產(chǎn)品類(lèi)別及安裝方式選擇一種自復(fù)保險(xiǎn)絲系列。(參考各規(guī)格表)
4、 選出的自復(fù)保險(xiǎn)絲的I值必須小于或等于Ih,額定電流是在一定的條件下給出的,如果要求工作在較寬的溫度范圍,應(yīng)該留有一定的裕量,一般可以取1.5-2倍。
5、Vmax指的是擊穿電壓,交直流均可以用。
6、保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與電流成反比,但是至少是額定電流的兩倍,類(lèi)似于熔絲管。
7、由于是半導(dǎo)體聚合物器件,所以開(kāi)關(guān)次數(shù)不會(huì)那末少的。
8、使用時(shí)注意它有一定導(dǎo)通電阻,額定電流越大,電阻越��;高壓型的電阻要更大一些。
自復(fù)保險(xiǎn)絲與普通保險(xiǎn)絲用法相同,串聯(lián)于被保護(hù)的電路上,AC或DC電源皆可,且無(wú)極性,可以選擇直插或表面貼裝兩種安裝方式。
當(dāng)自復(fù)保險(xiǎn)絲與其他的電路保護(hù)器如——瞬態(tài)干擾抑制二極管等連接使用時(shí),此元件可以阻止較大電流持續(xù)地流入電路保護(hù)器,從而避免了電路保護(hù)器的損壞。因此自復(fù)保險(xiǎn)絲不但可以保護(hù)電路保護(hù)器,并且可以選用較小的電壓箝位元件,從而節(jié)省了成本及空間。
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