PTC选型方法

自恢复保险丝PTC工作原理和使用方法日期：2010-6-14东莞翰达电子有限公司是专业生产自恢复保险等敏感元器件的专业厂家之一自恢复保险丝由经过特殊处理的聚合树脂(Polymer)及分布在里面的导电粒子(CarbonBlack)组成。在正常操作下聚合树脂紧密地将导电粒子束缚在结晶状的结构外，构成链状导电电通路，此时的自复保险丝为低阻状态(a)，线路上流经自复保险丝的电流所产生的热能小，不会改变晶体结构。当线路发生短路或过载时，流经自复保险丝的大电流产生的热量使聚合树脂融化，体积迅速增长，形成高阻状态(b)，工作电流迅速减小，从而对电路进行限制和保护。当故障排除后，HD重新冷却结晶，体积收缩，导电粒子重新形成导电通路，自复保险丝恢复为低阻状态，从而完成对电路的保护，无须人工更换。应用范围通迅设备：程控交换机、用户终端设备、总配线保安单元等。汽车电子：汽车线束、汽车防盗器、汽车微电机、汽车电子产品等。电子行业：电源镇流器、微电机、火灾报警、仪器仪表等。电器设备：卫星接收机、安防设备、扬声器、工业自动控制等。安装方式自复保险丝没有极性，阻抗小，安装方便，将其串联关于被保护电器的线路中即可，电源直流或交流均可。动作原理自恢复保险丝的动作原理是一种能量的动态平衡，流过HD系列元件的电流由于HD系列的关系产生热量，产生的热全部或部分散发到环境中，而没有散发出去的热便会提高HD系列元件的温度。正常工作时的温度较低，产生的热和散发的热达到平衡。HD系列元件处于低阻状态，HD系列不动作，当流过HD系列元件的电流增加或环境温度升高，但如果达到产生的热和散发的热的平衡时，HD系列仍不动作。当电流或环境温度再提高时，HD系列会达到较高的温度。若此时电流或环境温度继续再增加，产生的热量会大于散发出去的热量，使得HD系列元件温度骤增，在此阶段，很小的温度变化会造成阻值的大幅提高，这时HD系列元件处于高阻保护状态，阻抗的增加限制了电流，电流在很短时间内急剧下降，从而保护电路设备免受损坏，只要施加的电压所产生的热量足够HD系列元件散发出的热量，处于变化状态下HD系列元件便可以一直处于动作状态（高阻）。当施加的电压消失时，HD系列便可以自动恢复了。高分了PTC热敏电阻动作后的恢复特性高分了PTC热敏电阻由于电阻可恢复，因而可以重复多次使用。下图为热敏电阻动作后，恢复过程中电阻随时间变化的示意图。电阻一般在十几秒到几十秒中即可恢复到初始值1.6倍左右的水平，此时热敏电阻的维持电流已经恢复到额定值，可以再次使用了。一般说来，面积和厚度较小的热敏电阻恢复相对较快；而面积和厚度较大的热敏电阻恢复相对较慢。温度对自恢复保险丝元件的影响高分子PTC自恢复保险丝是一种直热式、阶跃型热敏电阻，其电阻变化过程与自身的发热和散热情况有关，因而其维持电流IH、动作电流IT及动作时间受环境温度影响。下图为热敏电阻典型的维持电流、动作电流与环境温度的关系示意图。当环境温度和电流处于A区时，热敏电阻发热功率大于散热功率而会动作；当环境温度和电流处于B区时，热敏电阻的散热功率与发热功率接近，因而可能动作也可能不动作；当环境温度和电流处于C区时发热功率小于散热功率，热敏电阻将长期处于不动作状态。符号说明符号说明IhHD元件在25℃环境温度下的最大的工作电流ItHD元件在25℃环境温度下启动保护的最小电流ImaxHD元件能承受最大电流PdmaxHD元件工作状态下的消耗功效VmaxHD元件的最大工作电压VmaxiHD元件在阻断状态下所承受的最大电压RminHD元件工作前的初始最小阻值RmaxiHD元件末工作前的初始最大阻值选型指南1、列出设备线路上的平均工作电流(I)和最大的工作电压(V)2、列出工作环境温度正常值及范围，按折减率计算正常电流Ih(详见环境温度与电流值的折减率表)Ih=平均工作电流(I)÷环境温度与电流值的折减率3、根据L、V值,产品类别及安装方式选择一种自复保险丝系列。(参考各规格表)4、选出的自复保险丝的I值必须小于或等于Ih，额定电流是在一定的条件下给出的，如果要求工作在较宽的温度范围，应该留有一定的裕量，一般可以取1.5-2倍。5、Vmax指的是击穿电压，交直流均可以用。6、保护动作时间与电流成反比，但是至少是额定电流的两倍，类似于熔丝管。7、由于是半导体聚合物器件，所以开关次数不会那末少的。8、使用时注意它有一定导通电阻，额定电流越大，电阻越小；高压型的电阻要更大一些。环境温度及电流值折减比率表HDSeries-20℃0℃25℃30℃40℃50℃60℃70℃85℃HD600138%119%100%92%83%73%64%55%42%HD250132%117%100%91%85%77%68%61%48%HD90136%119%100%92%81%72%63%54%40%HD60136%119%100%90%81%72%63%54%40%HD30130%115%100%91%83%77%68%61%52%HD16132%120%100%96%88%80%71%61%47%HD6130%115%100%91%83%77%68%61%52%高分子PTC自复保险丝技术标准1、额定零功率电阻PPTC热敏电阻应按零功率电阻分档包装，并在外包装标明阻值范围。耐压、耐流能力测试后，每组样品中自身前的电阻变化率极差δ|Ri后-Ri前/Ri前-（Rj后-Rj前）/Rj前|≤100%2、PTC效应说一种材料具有PTC(PositiveTemperatureCoefficient)效应,即正温度系数效应，仅指此材料的电阻会随温度的升高而增加。如大多数金属材料都具有PTC效应。在这些材料中，PTC效应表现为电阻随温度增加而线性增加，这就是通常所说的线性PTC效应。3、非线性PTC效应经过相变的材料会呈现出电阻沿狭窄温度范围内急剧增加几个至十几个数量级的现象，即非线性PTC效应。相当多种类型的导电聚合体会呈现出这种效应，如高分子PTC热敏电阻。这些导电聚合体对于制造过电流保护装置来说非常有用。4、初始电阻Rmin在被安裝到电路中之前，环境温度为25℃的条件下测试，RF/WH系列的高分子PTC热敏电阻的阻值。5、Rmax在室温条件下，RF/WH系列高分子PTC热敏电阻动作或回流焊接安装到电路板中一小時后测得的最大电阻值。6、最小电阻（Rmin）/最大电阻（Rmax）在指定环境温度下，例如：25℃，安装到电路之前特定型号的RF/WH系列高分子热敏电阻的阻值会在规定的一个范围内，即在最小值（Rmin）和最大值（Rmax）之间。此值被列在规格书中的电阻栏里。7、维持电流Ihold维持电流是RF/WH系列高分子PTC热敏电阻保持不动作情况下可以通过的最大电流。在限定环境条件下，装置可保持无限长的时间，而不会从低阻状态转变至高阻状态。8、动作电流Itrip在限定环境条件下，使RF/WH系列高分子热敏电阻在限定的时间内动作的最小稳态电流。9、最大电流Imax（耐流值）在限定状态下，RF/WH系列高分子PTC热敏电阻安全动作的最大动作电流，即热敏电阻的耐流值。超过此值，热敏电阻有可能损坏，不能恢复。此值被列在规格书中的耐流值一栏里。10、泄漏电流IresRF/WH系列高分子PTC热敏电阻锁定在其高阻状态时，通过热敏电阻的电流。11、最大工作电流/正常操作电流在正常的操作条件下，流过电路的最大电流。在电路的最大环境工作温度下，用来保护电路的RF/WH系列高分子PTC热敏电阻的维持电流一般来说比工作电流大。12、动作RF/WH系列高分子PTC热敏电阻在过电流发生或环境温度增加时由低阻值向高阻值转变的过程。13、动作时间过电流发生开始至热敏电阻动作完成所需的时间。对任何特定的RF/WH系列高分子PTC热敏电阻而言，流经电路的电流越大，或工作的环境温度越高，其动作时间越短。14、Vmax最大电压（耐压值）在限定条件下，RF/WH系列高分子PTC热敏电阻动作时，能安全承受的最高电压。即热敏电阻的耐压值。超过此值，热敏电阻有可能被击穿，不能恢复。此值通常被列在规格书中的耐压值一栏里。15、最大工作电压在正常动作状态下，跨过RF/WH系列高分子PTC热敏电阻两端的最大电压。在许多电路中，相当于电路中电源的电压。16、导电聚合体在此指由导电粒子（炭黑，碳纤维，金属粉末，金属氧化物等）填充绝缘的高分子材料（聚烯烃，环氧树脂等）而制得的导电复合材料。17、环境温度在热敏电阻或者一个联有热敏电阻元件的电路周围静止空气的温度。18、工作温度范围P元件可以安全工作的环境温度范围。19、最大工作环境温度预期元件可以安全工作的最高环境温度。20、功率耗损RF/WH系列高分子PTC热敏电阻动作后所消耗的功率，通过计算流过热敏电阻的泄漏电流和跨过热敏电阻的电压的乘积得到。21、高温，高湿老化在室温下，测量RF/WH系列高分子PTC热敏电阻在较长时间(如150小时)处于较高温度(如85℃)及高湿度(如85%湿度)状态前后的阻值的变化。22、被动老化测试室温下，测量RF/WH系列高分子PTC热敏电阻长时间(如1000小时)处于较高温度(如70℃或85℃)状态前后的阻值变化。23、冷热打击测试在室温下，RF/WH系列高分子PTC热敏电阻的阻值在温度循环前后的变化的测试结果。(例如，在-55℃及+125℃之间循环10次)。24、PTC强度βPTC热敏电阻具有足够的PTC强度且不能出现NTC现象。β=lgR140°C/R室温≥5R140°C、R室温为140℃与室温时的额定零功率电阻值。25、动作特性PTC热敏电阻在耐压、耐流试验前、后都应进行不动作特性测试，并且，其中R为进行不动作特性试验时热敏电阻两端的U/I，Rn为额定零功率电阻初测值或复测值。26、恢复时间PTC热敏电阻动作后的恢复时间应不大于60S。27、失效模式试验在进行失效模式试验时，高聚PTC热敏电阻可能随试验或处于失效状态，允许的失效模式是开路或高阻状态，但整个试验过程中不得出现低阻态或起明火。型号说明高分子PTC热敏电阻知识问答1.高分子PTC热敏电阻主要应用于哪些方面？高分子PTC热敏电阻可用于计算机及其外部设备、移动电话、电池组、远程通讯和网络装备、变压器、工业控制设备、汽车及其它电子产品中，起到过电流或过温保护作用。2.高分子PTC热敏电阻与保险丝、双金属电路断路器及陶瓷PTC热敏电阻的主要区别是什么？高分子PTC热敏电阻是一种具有正温度系数特性的导电高分子材料，它与保险丝之间最显著的差异就是前者可以多次重复使用。这两种产品都能提供过电流保护作用，但同一只高分子PTC热敏电阻能多次提供这种保护，而保险丝在提供过电流保护之后，就必须用另外一只进行替换。高分子PTC热敏电阻与双金属电路断路器的主要区别在于前者在事故未被排除以前一直出于关断状态而不会复位，但双金属电路断路器在事故仍然存在时自身就能复位，这就可能导致在复位时产生电磁波及火花。同时，在电路处于故障条件下重新接通电路可能损坏设备，因而不安全。高分子PTC热敏电阻能够一直保持高电阻状态直到排除故障。高分子PTC热敏电阻与陶瓷PTC热敏电阻的不同在于元件的初始阻值、动作时间（对事故事件的反应时间）以及尺寸大小的差别。具有相同维持电流的高分子PTC热敏电阻与陶瓷PTC热敏电阻相比，高分子PTC热敏电阻尺寸更小、阻值更低，同时反应更快。3.高分子PTC热敏电阻的工作原理是什么？高分子PTC热敏电阻是由填充炭黑颗粒的聚合物材料制成。这种材料具有一定导电能力，因而能够通过额定的电流。如果通过热敏电阻的电流过高，它的发热功率大于散热功率，此时热敏电阻的温度将开始不断升高，同时热敏电阻中的聚合物基体开始膨胀，这使炭黑颗粒分离，并导致电阻上升，从而非常有效地降低了电路中的电流。这时电路中仍有很小的电流通过，这个电流使热敏电阻维持足够温度从而保持在高电阻状态。当故障排除之后，高分子PTC热敏电阻很快冷却并将回复到原来的低电阻状态，这样又象一只新的热敏电阻一样可以重新工作了。4.怎样才能知道我手中的产品或样品是哪一种型号的高分子PTC