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自恢复保险丝PTC的过流保护原理是什么?

发布时间:2019-07-01 12:36 来源:未知 编辑:admin

  PTC是Positive Temperature Coefficient 的英文字头缩写,意思是正的温度系数,泛指正温度系数的半导体材料或元器件;若其阻值随着环境温度的升高而升高;相对应的有NTC,则是Negative Temperature Coefficient的英文字头缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数的半导体材料或元器件;若其阻值随着环境温度的升高而下降。

  PTC热敏电阻根据其内部其内部材质的不同,通常可分为:陶瓷PTC,简称CPTC,和高分子PTC,简称PPTC。

  PTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的电阻元器件,其内部的温度超过一定的值(居里温度)时, 它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。典型的RT(阻值温度)曲线如图所示:

  我们知道:对于一个导体,它的阻值为R,当流过导体的电流为I,持续的时间为t时,那么,导体产生的热量Q,可用焦耳定律来计算:Q = I^2*R*t,可见导体产生的热量与流过导体的电流I的平方成正比,即,只要电流增加一点,产生的热量Q将急剧增加。

  正常工作时,由于工作电流Ih较小,流过PTC的电流所产生的热量不足以达到居里点,PTC一直呈现为出厂时的零功率电阻Rmin,通常在毫欧姆级(具体数据,随着PTC的系列不同而有所不同),相当于一个开关的闭合状态,一旦流过PTC的电流It为正常工作电流Ih的2倍时,PTC内部集聚的热量到达居里点,其阻值立刻将跳变到Rmax,宏观来看,相当于一个开关断开,当然开关真正断开,其阻值为∞,通常Rmax/Rmin的比值,至少大于10^4倍。

  由于PTC不分极性,串联在负载回路中,PTC阻值的快速急剧增大,将有效地限制整个回路的工作电流,这样就有效地保护了负载不被烧坏。当断开电源,整个回路的电流消失,大约1分钟时,PTC内部的热量散发冷却后,又自动恢复到初始阻值Rmin。因此PTC又叫可恢复保险丝,或自恢复保险丝,自复位过流保护器等。

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