自恢復(fù)保險絲是一種過流保護的電子元件,采用高分子有機聚合物在高壓、高溫,硫化反應(yīng)的條件下攙加導(dǎo)電粒子材料,經(jīng)過特殊的工藝加工而成。傳統(tǒng)保險絲過流保護,僅能保護一次,燒斷了需更換,而自恢復(fù)保險絲具有過流過熱保護,自動恢復(fù)雙重功能。
自恢復(fù)保險絲的工作原理
自恢復(fù)保險絲由經(jīng)過特殊處理的聚合樹脂(Polymer)及分布在里面的導(dǎo)電粒子(Carbon Black)組成。在正常情況下,聚合樹脂緊密地將導(dǎo)電粒子束縛在結(jié)晶狀的結(jié)構(gòu)外,構(gòu)成鏈狀導(dǎo)電通路,自恢復(fù)保險絲呈低阻狀態(tài),流經(jīng)自恢復(fù)保險絲的電流產(chǎn)生的熱能小,不會改變晶體結(jié)構(gòu)。
當(dāng)發(fā)生短路或過載時,流經(jīng)自恢復(fù)保險絲的電流產(chǎn)生的熱量會使聚合樹脂融化,體積迅速增長,形成高阻狀態(tài),工作電流迅速減小,從而對電路進行限制和保護。當(dāng)故障排除后,自恢復(fù)保險絲重新冷卻結(jié)晶,體積收縮,導(dǎo)電粒子重新形成導(dǎo)電通路,恢復(fù)為低阻狀態(tài),無須人工更換。
自恢復(fù)保險絲的分類
自恢復(fù)保險絲根據(jù)材料可分為聚合物高分子PPTC和陶瓷CPTC兩種,根據(jù)封裝形式又可分為引線插件和SMD貼片,還可以根據(jù)電壓分為600V、250V、130V、120V、72V、60V、30V、24V、16V、6V等。
聚合物PPTC的主要優(yōu)點有:常溫零功率電阻可以作得很小,大電流產(chǎn)品只有幾個毫歐姆,在路功耗較小,可以忽略不計、體積相對較小??纱?lián)在易損電路內(nèi)作過流保護、溫度保險絲用,阻值突變速度快,在幾ms數(shù)量級,熱容小,恢復(fù)時間短,耐沖擊,可循環(huán)保護達(dá)8000次之多。PTC可以作過溫度保險絲用,實現(xiàn)過流保護和過溫保護的雙重保護功能。
陶瓷CPTC的主要優(yōu)點為制造容易,價格便宜,但電阻大、體積大、在路損耗大,有幾十至幾千Ω范圍,適宜作小電流過流保護,高溫過熱時易出現(xiàn)負(fù)阻效應(yīng)(阻值變?。⒈Wo速度慢,在上百ms的數(shù)量級、熱容大,恢復(fù)時間長,應(yīng)用范圍相對較窄,不能應(yīng)用于快速保護的電路、汽車線束保護、PCB線跡保護等,多應(yīng)用于發(fā)熱器件、在某些小信號回路,不需要考慮損耗的地方可以選用。
自恢復(fù)保險絲在Arduion UNO中的過流保護
Arduino UNO可以用USB口直接供電。圖中黃色部分即為保險管,當(dāng)UNO所需的電流大于500mA時,保險管會自動斷開,以防止損壞電腦。保險管帶自我恢復(fù)功能,當(dāng)Arduino UNO所需要的5V電流恢復(fù)到允許的范圍內(nèi),保險管會自動恢復(fù)連接,繼續(xù)為Arduino UNO提供5V電壓。
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