|
PPTC的技术参数理解与选型% r* S% f! ]/ x4 t: ?# i3 k; l
: U; F+ r9 M; |( c
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。8 s0 a, ^- C! I* j% z7 C7 Y: D
! ^2 V; q" a4 Y' x
, y' w4 \. x0 ]* [2 xPPTC(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」。# u [% W# d" @: h. E* i
: L+ W2 ]# P d+ D# c
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。 o. c' W+ x( w2 @3 ^" l
. l2 s* w. z' T8 [) p
3 |4 N) l. d% h* q) }0 w
插件结构的PPTC)' t; p; k+ ~- j; d9 P! |+ p* ~
一、PPTC的工作原理! ?* n; e6 h @( w, D' O
' } k, [ a/ t# x# \, i9 w0 `& v2 g3 Q: o3 ?, | f
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。
2 ]& _; Z, Y3 E
2 a9 o; h$ J4 c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。
0 t1 b; _, r5 t: }: E( [# Q f6 M) X9 H1 T/ y
; ]! f/ Y c* o7 R: H. J1 S6 t▲PPTC阻温特性(R-T)曲线
5 l0 V1 _5 o- j6 q4 |8 M0 ]% b/ e应用场景:
6 q: A3 O% {+ ?# V( r0 z! O3 M# m" z( c. A$ J
a、电路板系统电源输入端口的短路及过流保护;
: g! X* C: B6 q% R1 u, o( v% l( r! ?* ?+ H- n" f
b、电路板对外输出电源接口过流短路保护;
% N* s- _8 g$ P4 F
1 X, ?- \% _1 m( ]. D1 V z# {二、PPTC的关键参数及选型要点; P" Z3 u1 Y6 r
' n8 E- G+ B5 b$ r; F
1、确定PPTC的使用温度
; j9 ?8 l9 Q2 |; `6 J5 }$ M, H7 a# F4 `* ^4 O6 b% g
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;
6 m# }6 ]3 V+ M5 V+ Z1 S6 N
$ Z* T! d4 _+ ~+ ? X* ~2、保持电流(Ihold)
) l! N: U( {: @4 v- W- H3 A Q' F e2 U5 e9 F. x
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。
, m" L; I8 p' } D8 a2 j* i/ n: ]1 ?! e9 R- K4 r/ m
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。- S: L4 [+ h. R* c$ q" |
3 M' w9 T* S/ O5 Y. f4 b# F
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。
9 j0 P- L3 V: K+ |2 E* H
" l- W2 ~5 N& \& K( P0 {; u6 E3、触发电流(Itrip)
% i9 E& d' M, F0 P9 R: g F7 Y7 }
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;# n0 Z4 Q; C E0 I) d& c
8 b% f- V+ W5 B% t! o* n* R# ~4、Time to Trip, [% D7 W: B; H3 r. @4 X( a
% H& A; x8 |! e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;
8 H1 n( u8 T7 w/ M( {& z) j& v' g7 F4 [, o
5、线路最大电压Vmax# z9 v E' M7 R
. L( B$ D( g9 z; S/ e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;
& g% g' H) [3 @7 \/ ~1 O' x( P& c7 Y% c2 ^: ?$ {0 V
三、总结, h ]( n; Q" _2 u9 Y: \
% X8 w% x3 [* t% v& B' Z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。4 H# H$ ~- G! r6 v$ t% I( h5 d7 o) p$ [8 P
, q# N6 l; r& f' p5 ?' h |
|