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PPTC的技术参数理解与选型
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今天用一个比较简短的文章介绍下PPTC和它的选型使用,本篇文章不高深,看完能对PPTC基本工作原理及选型使用有所了解即可。% {7 k9 C |7 ]
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/ o6 e0 `1 B% w8 S" uPPTC(全称PolymericPositive Temperature Coefficient Thermistor ),中文名 高分子正温度系数热敏电阻,又称「自恢复保险丝」。+ `! ^* R9 [9 U2 C
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PPTC一般由聚乙稀及导体所构成。其所具有的的自恢复物理特性,被广泛用在电子电路设计当中。其常见外形如下图所示,插件的以黄色的居多。2 V$ z/ {$ {$ m
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! u8 o2 r6 L/ F9 C% g插件结构的PPTC)& U$ H7 Z- ~4 g- N/ |
一、PPTC的工作原理
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- [9 g6 i# ~4 [4 d6 R如上图左所示,在正常未发生过流及短路的情况下,PPTC结晶状的结构内存在一条低阻抗的导电路径。因为阻抗较低,所以线路上流经PPTC组件的电流所产生的热能小,不会内部高分子结晶区的结构。
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3 [ D! t: I! h$ f% u当在过流或短路等异常发生时,导体上所产生的热能会使PPTC内部高分子受热膨胀,导致存在的低阻抗路径被膨胀大散,从而低阻抗路径消失。如上图右所示。当异常电流消失后,导体通路又会再度结合成为低阻抗。$ o, ?; q5 G* G3 F' L5 o0 |' m
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▲PPTC阻温特性(R-T)曲线
2 L- @( w; J z应用场景:
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9 B- t6 k: }& r1 wa、电路板系统电源输入端口的短路及过流保护;, I+ ?8 D3 U4 j3 i0 j, b
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b、电路板对外输出电源接口过流短路保护;
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二、PPTC的关键参数及选型要点4 E8 x7 e* Q& w0 K' L: G
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1、确定PPTC的使用温度2 D: s+ B( d9 n+ s* H$ A* e
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元器件的选型需要考虑温度范围,尤其是PPTC这种电气参数随温度变化较大的元器件。因为PPTC的能通过的电流会随着环境温度的升高而衰减,所以说使用环境温度首先搞清楚,极冷环境或极热环境下的温度都要考虑在内,以免考虑不足导致选型失败;
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2 O! _% X7 L" |1 q2 f, ?2、保持电流(Ihold)7 q' \( T$ R# }9 H- x! l9 P
$ e) `7 V+ m& O' j保持电流:当电路中电流正常工作电流必须小于保持电流Ihold,同时必须考虑正常工作PPTC的环境温度。
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6 O4 n, W% Y; Y+ U/ N# S因为考虑到电路工作中会发热,PPTC周围环境温度较高,Ihold在实际使用时会有衰减。比如产品工作温度范围最大70℃,电路中正常流过的电流是0.5A,那么根据保持电流随温度升高而减小的特性,我们需要查看所选PPTC在70℃时的保持电流还有多少。
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# e4 h( [+ r. q+ I# t然后,根据70℃下的保持电流,选择比正常工作电流稍大一些的型号。0 S3 H. v* p. r- V
1 ]1 T! Q& l8 _5 y/ C0 H3、触发电流(Itrip)
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使PPTC阻值发生明显变化时候对应的电流值,一般是保持电流的2~3倍;2 M9 K5 r% h' R
* |& }2 p6 k8 H$ w4、Time to Trip
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1 u& ~% V4 X/ A& L& L规定电流下的动作时间,PPTC的动作时间一般比较长(s级别),因为其保护原理是热保护,发热需要时间积累;# p) {8 g1 \( \3 ^' m
7 l% s1 K& i! w/ J) ]; a" t5、线路最大电压Vmax" Q4 K0 @- i( N5 J$ u
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当系统短路时,负载电阻近似等于0,此时系统电压几乎全部加到PPTC上,因此PPTC选型时的最大电压要不低于系统电压并留有一定余量,那么即使线路偶发电压异常,也会降低PPTC被击穿的概率;
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三、总结/ t( J9 F0 a' F* R) K
; x* }! R- C8 w# B: A5 z4 f% I以上叙述理一下,其实对我们最有用的还是保持电流和最大电压这两个参数,其中保持电流的选取要将温度因素考虑进去。8 y3 \, n2 J8 r) |
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