温控元器件基础知识培训（PPT49页)

温控元器件基础知识培训-目录-温度控制元器件的分类突跳式温控器原理及注意事项温敏开关原理及注意事项温度保险丝原理及注意事项一、温度控制元器件的分类突跳式温控器温度保险丝双金属开关上盖温度开关温敏开关热敏电阻根据工作环境的温度变化，在开关内部发生物理形变，从而产生某些特殊效应，产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件，叫做温控开关，也叫温度开关或温度控制器，简称温控器。按动作类型：机械式：蒸气压力式温控器、液体膨胀式温控器、气体吸附式温控器、金属膨胀式温控器电子式：电阻式温控器和热电偶式温控器按动作方式：KS系列、KM系列按温度点值：KSD/KST我司使用的KSD/KST属于哪一种类型？K表示温控器代号，S表示闪动式，D表示控制器的作用温度为定值一、温度控制元器件的简介与分类热敏开关（碟形温控器、突跳式温控器）、温度保险丝；热敏开关(突跳式温控器）：动作温度可固定或可调的温度敏感装置，在正常工作期间，其通过自动接通或断开电路来保持被控件的温度在某些限值之间；热熔断体（温度保险丝）：防止器具发生故障出现高温而产生断路的温度控制元件，其特点是一次动作且不可复位；其作用就是在一定的温度下产生断开或闭合的作用俗称温度开关。一、温度控制元器件的分类突跳式温控器温度保险丝-目录-温度控制元器件的分类突跳式温控器原理及注意事项温敏开关原理及注意事项温度保险丝原理及注意事项突跳式温控器我们可以通俗的把它叫做温度开关。使用广泛，大到空调，冰箱，冰柜，小到暖水袋，饮水机，咖啡壶，电热水壶，它利用热双金属片（采用中阻型热双金属片）受温度变化能产生瞬时动作来实现自动控温的一种温度开关，具有体积小，动作及时可靠的特点，能有效地防止电机因堵转、过载或过热而烧毁绕组。二、突跳式温控器简介突跳式温控器工作原理：通过碟形双金属片在温度作用下产生变形并在温度点瞬间跳动的原理，配合机构的作用,使两触点迅速动作；特点：是可靠灵敏,无需调整,不拉弧,使用寿命长,无线电干扰少等优点；触点形式：常闭型：室温下常闭，温度升高触点断开常开型：室温下常开，温度升高触点闭合手动复位型：室温下常闭，温度升高触点断开，温度降低手动复位接通耐热性能：普通型：最高使用温度≤160℃，安装表面温度≤150℃（树脂壳体一般使用电木）高温型：最高使用温度≤200℃，安装表面温度≤190℃（陶瓷壳体，使用陶瓷）二、突跳式温度开关分类产品分类双金属片•突跳式温控器的核心元件是双金属片材料:双金属片是由二种或多种具有合适性能的金属或其它材料所组成的一种复合材料，是属于此类复合材料的片材，双金属片也称热双金属片，由于各组元层的热膨胀系数不同，当温度变化时，这种复合材料的渠率将发生变化。其中，膨胀系数较高的称为主动层；膨胀系数较底的称为被动层。但是随着双金属应用领域的扩大和结合技术的进步，近代已相出现三层、四层、五层的双金属。事实上，凡是依赖温度改变而发生形状变化的组合材料，现今在习惯上仍称为热双金属。主动层的材料主要有锰镍铜合金、镍铬铁合金、镍锰铁合金和镍等等；被动层的材料主要是镍铁合金，镍含量为34～50%。由于金属膨胀系数的差异，在温度发生变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，产生形变该材料由两层。（启辉器）双金属片的工作原理•双金属片经过精确挤压后，中间隆起呈碟状,简称为碟片:•碟片感温后作出双稳态变化，即起跳温度和回跳温度；•该动作通过顶杆机构的作用，使触点迅速动作，以接通或断开电路。•特点：分断迅速可靠，工作温度固定、不拉弧、寿命长等☺工作原理：碟片动作曲线图•横坐标代表温度，纵坐标代表碟片弧高。•蓝色线表示碟片工作曲线，四个黑色圆弧片表示双金属片工作的四个状态。•当温升到压制的动作温度，碟片突跳，温度降低至复位温度，碟片才回跳工作原理：结构示意图正常状态断开状态工作示意图工作原理示意图性能和检测方法性能影响要素终端产品风险检验方法备注温度•碟片材料及工艺•复位温差•导致误动作恒温设备内升温速率1℃/MIN温差越大精度越低。电气强度•壳体材料及工艺•使用环境（勿受潮）•整机耐压不足测量端子与封盖间1500VAC/60S快速检测2500V/1S过流能力•触点材料及工艺•簧片材料及工艺•阻性与感性负载差异•内部发热提早失效通电测发热温升125V16A250V10A寿命（耐久性）•碟片、触点、簧片材料•杆长影响•达不到预期寿命接额定负载，反复加热冷却（次分钟）UL10万次接触电阻•触点材料•触点表面清洁度•生产环境•不通电•I*I*R发热导致失效低电阻测试仪测端子间电阻DC0.25-0.5A≤50mΩ三、温度保险丝关键的性能参数•TF:RatedFunctioningTemperature:(额定断开温度)–(热熔断体的导电状态发生改变的温度。额定断开温度将在每分钟升温0.5C的油槽中测量；•TM:TMAX,orMaximumOvershootTemperature(最大过载温度)–已改变导电状态的热熔断体，在此温度下应能保持10分钟而不改变其机械和电气性能•TH:HoldingTemperature(保持温度)–热熔断体在额定电流和1周内不至发生导电状态改变的最高允许温度1.额定电气性能：AC250V；最大工作电流10-15A（电阻负载）2.断开动作温度Tf：150℃3.复位动作温度：135℃4.断开温度公差：±5℃5.复位动作公差：±5℃6.通断动作偏差：10～15℃（目前使用的为15℃）；7.使用寿命：额定电流电压下不少于100000次8.常态电气强度：1800V/1sec,无击穿闪络现象9.常态绝缘电阻：大于100MΩ（DC500V兆欧表）10.接触电阻：不大于50mΩ相关参数以T3/33为例1.安装时不平衡：若先在一边固定太紧，感温面没有贴平发热面，导致感温迟缓而判断温度偏高，严重影响产品工作；应按住温控器，稍带上第一个，才上另一边，反复平衡对称上紧，问题会在硅脂干后才会暴露；另螺纹损坏、螺丝松脱类似以上情况；2.发热板不平：导热硅脂不足，传热不良而感温存在差异,旋装温控器以使导热硅脂均匀。3.安装时感温面受压变形下凹：导致配杆间隙改变，碟片突跳出受阻力，影响到温度；严重时影响耐久性不足。4.有蒸汽进入温控器内部：高湿度、高温(电弧)下，原电池作用使碟片电化学腐蚀而发生锈蚀，长时间后导致碟片温度不准确。5.感温测量方式的差异：标准为强热风炉内进行，均匀度±0.3℃，测量点与温控器安装点一致,升温速率为1℃/Min，实际使用功率不同、电压不同、负载不同应考虑热惯性的差异☺突跳式温控器使用注意事项注意事项-目录-温度控制元器件的分类突跳式温控器原理及注意事项温敏开关原理及注意事项温度保险丝原理及注意事项温敏开关（TRS）简介及结构温敏开关又称温敏磁控开关，由干簧管、磁性材料（温敏磁环、永磁环）、密封体组成，两触点簧片封在充有惰性气体的玻璃管中；特点：结构简单可靠、动作精度高；动作温度可达±1℃,滞后温度可1℃,所以其控温精度远高于双金属片(动作精度±5℃,滞后温度最好5℃左右),寿命较双金属片长.应用范围：汽车,办公设备,家用电器等领域。二、TRS分类常闭型：常开型：是利用磁场信号来控制的一种线路开关器件，又叫“磁控管”。干簧管的外壳一般是一根密封的玻璃管，在玻璃管中装有两个铁质的弹性簧片电板，玻璃管中还灌有一种叫金属铑的惰性气体。在平时玻璃管中的两个簧片是分开的，当有磁性物质靠近玻璃管时在磁场磁力线的作用下，管内的两个簧片被磁化而互相吸引接触，使两个引脚所接的电路连通。外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路也就断开，在实际运用中，通常使用永久磁铁在控制这两根金属片的接通与否，所以又被称为“磁控管”。生产干簧管有名的厂家：日本的OKI.三、干簧管：温敏开关由温敏磁环、永磁环及有封闭触点的开关器件--干簧管组成，利用温度磁材料在居里温度TC附近由铁磁性向顺磁性转变来实现对温度的控制。当温度磁环感受温度，在居里点时导磁率急剧变化，改变通过干簧管簧片的磁通量，从而控制干簧管的吸合和断开，实现对温度的控制。四、TRS工作原理：标志开关本体表面上应标有产品型号、动作温度。（除此外需要增加生产厂家标识，以便于区分及追溯性。）外观质量1）开关表面应光滑、壳体均匀、无气孔、裂纹、压痕、凹凸、破损、花斑、污浊等；2）产品上应有产品型号标识，标识应仍清晰可辨；3）金属部件表面光亮，无明显的变形、污迹，不能有明显的毛刺；4）导线无破裂、线芯外露、污迹、压痕的现象5）各部件装配良好，无异常松动。6）各元件型号规格与样品一致接触电阻温敏开关（TRS)端子间的接触电阻≤125mΩ或按图纸要求。绝缘电阻绝缘电阻≥100MΩ（DC500V）。耐电压带电部件与包裹在绝缘层外面的金属铝箔之间a.c1500V-60s无闪络与击穿（a.c1800V-1s标准进货检验时适用），无击穿或闪络现象且泄漏电流＜5mA。机械强度接线部施加30N的拉力，保持10s，试验后无拉脱。耐久性试验试样接上额定电压，额定电流,每分钟通断10次、通断次数100000次。试验后动作温度变化±3℃，电气性能符合要求。优点:具有控温精度高，动作温度通断偏差小的优点。缺点:带负载能力低。一般额定动作电流为：0.5A；温敏开关（TRS)TRS使用过程中易出现问题：1.冲击产生磁环、干簧管簧片破损，导致动作温度漂移及功能失效；以及磁环松动等；2.玻璃管有裂纹导致漏气；3.TRS超温不断开（主要干簧管失效、拉弧造成端子粘死）-目录-温度控制元器件的分类突跳式温控器原理及注意事项温敏开关原理及注意事项温度保险丝原理及注意事项温度保险丝熔断式热保护器：具有检测出温度异常并切断电路之功能的小型、结实的熔断式热保护器。按感温材料分类，常用热熔断器主要有：复合型热熔断器、低熔点合金型熔断器（RHD)和化合物型(RYD)热熔断器三种热熔断器又称超温保险器、温度保险丝等。在电路图中的文字符号为Ft；图形符号见图所示。。三、温度保险丝复合型热熔断器复合型热熔断器的特点：（1）动作温度精度高，熔断动作可靠；（2）热稳定性能好，长期处于高温状态不会失控；（3）感温体负荷电流可高达20A，可以适应负载电流大的家用电器使用；（4）外壳不带电，使用安全，安装简易；（5）价格低廉，适应大批量生产。其感温材料采用低熔点合金，在合金上覆盖一层有机物，两者的熔点都相同。这样，有机物既防止合金表面氧化，又使合金在达到额定动作温度时可靠地熔断。三、温度保险丝低熔点合金热熔断器低熔点合金型热熔断器的特点：（1）动作温度精度高，温度响应速度快；（2）热稳定性好，长期处于高温额定电流下不会影响其额定动作温度；（3）绝缘性能好，外壳不带电；（4）体积小，安装简单。低熔点合金型熔断器的结构如图所示。内部可导电的感温体由具有固定熔点的合金材料加工而成，当温度达到合金熔点时，感温体能快速熔断，自动分断电路。。三、温度保险丝化合物型热熔断器（1）动作温度精度高，由于可导电的感温体不易氧化，故性能稳定，具有耐入性和持续性；（2）结构精密，耐振，耐冲击，特别适用于珍有振动和冲击性的家用电器、工业电路过热保护；（3）电流容量大（大电流不通过感温体）；（4）外壳带电，安装需绝缘；（5）体积小。内部采用弹簧反应力结构，感温体采用高纯度并且具有很窄的熔融温度范围的有机化合物加工而成。当温度达到其熔点时，感温自动熔融，黏度变得很小，在弹簧作用下，使电路分断。三、温度保险丝引线外壳触点星形触点隔离的引线热敏丸压缩弹簧断路弹簧陶瓷绝缘体环氧树脂封胶注：图中红色部分为带电部份化合物型热熔断器产品结构三、温度保险丝保险丝的工作原理:当温度保险丝表面温度升高到有机物的熔点时,有机物发生变化，由原来的固体变为液体通过垫片的间隙流走。鼓簧失去有机物的支撑向下弹开，直簧随着鼓簧的弹力减少推开动触片，当动触片与触点分离保险丝就起到切断电流的作用.工作原理三、温度保险丝关键的性能参数•TF:RatedFunctioningTemperature:(额定断