自恢复保险丝的工作原理

发布时间:2021-11-08
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1、概述

传统保险丝座位过流保护,仅能保护一次,烧断了就需更换。 而作为新兴过流保护元件的自恢复保险丝具有过流过热保护,自动恢复双重功能。

2、过流过热保护

自恢复保险丝元件串联在电路中,正常情况下,呈低阻状态,保证电路正常工作。当电路发生短路或串入异常大电流时,自恢复保险丝元件的自热使其阻抗增加,把电流限制到足够小,起到过电流保护作用。同时当外界环境温度急升时,环境到达产品开关温度后,可起到过温保护作用。

3、自动复原

当产生过流过热的故障得到排除,自恢复保险丝元件自动复原到低阻状态。这既避免了维护更换,也避免了可能引起的电路损坏的持续循环的开闭状态。

自恢复保险丝具有过流过热保护,自动复原双重功能的原因是由于其特殊的构造。

自恢复保险丝是由高分子聚化合物及导电材料等混合制成。异常情况下,自恢复保险丝元件内部温度迅速上升,聚合物材料随即膨胀,引起阻抗剧增,通过的电流变小,使得导电通路断开,达到保护目的。当异常大电流排除后,自恢复保险丝的自热不足以维持其高阻状态,其阻抗又恢复到低阻状态。与传统保险丝相比,具有可自复,体积小,更坚实的优点。

4、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,流过自恢复保险丝元件的电流由于自恢复保险丝的关系产生热量,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自恢复保险丝元件的温度。

正常工作时的温度较低,产生的热和散发的热达到平衡,自恢复保险丝元件处于低阻状态,自恢复保险丝不动作,当流过自恢复保险丝元件的电流增加或环境温度升高,但如果产生的热和散发的热仍然平衡时,自恢复保险丝仍不动作。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,使得自恢复保险丝元件内部温度剧增,在此阶段,很小的温度变化会造成阻值的大幅提高,这时自恢复保险丝元件处于高祖状态,阻抗的增加限制了电流,电流在很短时间内急剧下降。从而保护设备免受损坏,只要施加的电压所产生的热量足够自恢复保险丝元件散发出的热量,处于变化状态下自恢复保险丝元件便可以一直处动作状态(高阻)。当时加的电压消失时,自恢复保险丝便可以自动复原了。

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五、恢复时间特性

在自恢复保险丝元件过流条件消失的几秒内,自恢复保险丝元件的温度很快下降,自恢复保险丝元件便很快恢复到其低阻状态。

六、环境温度的影响

1.环境温度的提高 ,在超过25℃时便会使通过自恢复保险丝的电流减速。 2.环境温度25℃时线路上的电流100%通过自恢复保险丝,但若有超过两倍以上额定电流产生时,自恢复保险丝便会动作。 3.环境温度越高,通过的电流越大。则动作的时间会越短。环境温度与电流值折减率如表2所示。

七、耐候性

(1)使用环境条件:温度5℃~40℃,相对湿度≤95%RH(25℃),大气压86-106KPa (2)形式检验参照《YD/T741-2002》 (3)引线可焊性应满足常规波峰焊工艺要求 (客户如使用波峰焊或会焊工艺应先进行试验确认本产品适合该工艺) 八、警告 1.超过自恢复保险丝的使用条件或其他不适当的使用有可能导致损害,甚至可能引起电击穿或火焰。 2.自恢复保险丝元件是为电路中偶尔出现的过流而设计,不建议用在连续且持续过流的电路中。 3.避免自恢复保险丝元件接触化学溶剂,长时间的接触将损坏元件性能。

篇二,自恢复保险丝的原理是什么?

自恢复保险也称温度保险,其原理是:若负载短路或电流过大,在短暂时间内,保险发热庞胀,它是由薄膜片组成,庞胀后薄膜片分离,阻值就从零变为无穷大,其上面标的参数120、150或250等就是指的断开温度。这种保护险没有保险丝反应那么快。

自恢复保险丝的工作原理

自恢复保险丝由聚合物基体及使其导电的碳黑粒子组成。由于聚合物自复保险丝为导体,其上会有电流通过。当有过电流通过聚合物自复保险丝时,产生的热量(为I2R)将使其膨胀。从而碳黑粒子将分开、聚合物自复保险丝的电阻将上升。这将促使聚合物自复保险丝更快的产生热、膨胀得更大,进一步使电阻升高。当温度达到125°C时,电阻变化显著,从而使电流明显减小。此时流过聚合物自复保险丝的小电流足以使其保持在这个温度和处于高阻状态。当故障清除后,聚合物自复保险丝收缩至原来的形状重新将碳黑粒子联结起来,从而降低电阻至具有规定的保持电流这个水平。上述过程可循环多次。

篇三,自恢复保险丝原理介绍

自恢复保险丝是一种过流保护的电子元件,采用高分子有机聚合物在高压、高温,硫化反应的条件下搀加导电粒子材料,经过特殊的工艺加工而成。传统保险丝过流保护,仅能保护一次,烧断了需更换,而自恢复保险丝具有过流过热保护,自动恢复双重功能。

自恢复保险丝的工作原理

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(Carbon Black)组成。在正常情况下,聚合树脂紧密地将导电粒子束缚在结晶状的结构外,构成链状导电通路,自恢复保险丝呈低阻状态,流经自恢复保险丝的电流产生的热能小,不会改变晶体结构。

当发生短路或过载时,流经自恢复保险丝的电流产生的热量会使聚合树脂融化,体积迅速增长,形成高阻状态,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,自恢复保险丝重新冷却结晶,体积收缩,导电粒子重新形成导电通路,恢复为低阻状态,无须人工更换。

自恢复保险丝的分类

自恢复保险丝根据材料可分为聚合物高分子PPTC和陶瓷CPTC两种,根据封装形式又可分为引线插件和SMD贴片,还可以根据电压分为600V、250V、130V、120V、72V、60V、30V、24V、16V、6V等。

聚合物PPTC的主要优点有:常温零功率电阻可以作得很小,大电流产品只有几个毫欧姆,在路功耗较小,可以忽略不计、体积相对较小。可串联在易损电路内作过流保护、温度保险丝用,阻值突变速度快,在几ms数量级,热容小,恢复时间短,耐冲击,可循环保护达8000次之多。PTC可以作过温度保险丝用,实现过流保护和过温保护的双重保护功能。

陶瓷CPTC的主要优点为制造容易,价格便宜,但电阻大、体积大、在路损耗大,有几十至几千Ω范围,适宜作小电流过流保护,高温过热时易出现负阻效应(阻值变小)、保护速度慢,在上百ms的数量级、热容大,恢复时间长,应用范围相对较窄,不能应用于快速保护的电路、汽车线束保护、PCB线迹保护等,多应用于发热器件、在某些小信号回路,不需要考虑损耗的地方可以选用。

篇四,自恢复保险丝的工作原理

自恢复保险丝的工作原理——生活中,自恢复保险丝随处可见,一般可用于空调控制电路板过流,过载、过热保护。尤其是在夏天,空调的使用率更高,一个好的自恢复保险丝就更能体现其价值,在专业设计上使产品更加安全可靠。那么,自恢复保险丝的工作原理又是怎样的呢?

自恢复保险丝是由高科技聚合树脂及纳米导电晶粒经特殊工艺加工制成,正常情况下,纳米导电晶体随树脂基链接形成链状导电通路,保险丝正常工作;当电路发生短路或者过载时,流经保险丝的大电流使其集温升高,当达到居里温度时,其态密度迅速减小,相变增大,内部的导电链路呈雪崩态变或断裂,保险丝呈阶跃式迁到高阻态,电流被迅速夹断。

从而对电路进行快速,准确的限制和保护,其微小的电流使保险丝一直处于保护状态,当断电和故障排除后,其集温降低,态密度增大,相变复原,纳米晶体还原成链状导电通路,自恢复保险丝恢复为正常状态,无需人工更换。

自恢复保险丝的工作原理:

自恢复保险丝的工作原理——自恢复保险丝的作用就是用于电路中的过流保护。一个拥有精密仪器的回路中一定会有保险丝的存在以保护精密仪器的安全。但是如果在频繁使用的时候经常人为更换保险丝就很不实际,这是自恢复保险丝就被派上了用场。能够自动连通回路电流,使得人们不用手动更换保险丝,这样就会使工作效率大大增加。

过流保护是指很多电子设备都有个额定电流,不允许超过额定电流,不然会烧坏设备,在破坏关键仪器之前被某些电子器件阻断震荡电流,从而保护关键仪器的过程。而在这个过程中能够阻断震荡电流的器件,往往就是保险丝,但是普通的保险丝只能是一次性的,而如果使用自恢复保险丝,那么就能够使用处于这种回路中的仪器进行试探工作。

在不损坏基本仪器的基础上让自恢复保险丝给予回路以过流保护功能,这样在使用仪器的时候就会放心了。而这种功能不仅仅是自恢复保险丝能够做到的,某些热敏电阻也能够做到,但是那些电子器件在反映时间上却远不及自恢复保险丝快,所以对于有精密仪器的回路,如果使用某些热敏电阻,震荡电流将会在电阻阻断电路之前将仪器烧坏。

自恢复保险丝的工作原理——这种过流保护作用令自恢复保险丝在市场中非常受欢迎,由于这种保险丝结构简单,使用方便,在市场中逐渐替代传统的一次性保险丝成为主流

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