60安保险丝专题之自恢复保险丝选型说明

PPTC自修复保险丝

术语说明：

I H:保持电流PPTC在25静态空气环境中无法工作的最大电流

I T:触发电流- 25空气环境中PPTC运动所需的最小电流

T TRIP:运动时间- 25空气环境5倍IH最大运动时间

V MAX:最大工作电压- pptc的最大工作电压

I MAX: PPTC最大接收电流

R MIN:最小电阻PPTC最小零功率电阻在25环境温度下

R MAX:最大电阻PPTC在25环境温度下的最大零功率电阻

步骤1:确定回路电气参数

1.最大工作电压

2.产品使用的最高工作温度和环境条件

3.最大正常工作电流

4.最大电路保护电流

步骤2:确定使用设备的最大工作电压

1.确定如何安装产品：子插件和修补程序

2.然后找到相应的减压器Vmax。所选零件的内压值理论值必须大于工作电压乘以1.2倍。

例如：12V 电路， 器件 Vmax 大于或等于 12V*1.2 倍，电路稳定的条件 1.0 倍也可以满足。

3.确定器件系列：插件分：6V 、16V、30V、60V、72V 、250V、600V

贴片分：SMD0603、SMD0805、SMD1206、SMD1812、SMD2012、SMD2920

第三步：确定环境条件下的工作电流

参照技术资料电流与温度折减比对照表，选择出与环境条件下最匹配的工作电流器件，环境温度条件下折减的电流应该大于或等于工作电流值。

第四步：确定最大中断电流，也称最大承受电流

从上面确定的最大工作电压、电路短路或故障产生的短路电流应该小于器件最大承受电流，即：I MAX 大于电路短路最大电流。 注：理论上，短路电流为无穷大，其实不然。

第五步：确定动作时间

明确动作时间是十分重要的，如何你选择的器件，动作时间过慢；PPTC 在保护之前，你的被保护电路已经被损坏；动作时间过快；则有可能出现误动作或异常动作。动作时间是指你选择的器件，故障电流通过器件时，将器件切换到高温状态的时间量。

第六步：验证环境温度的可行性

为了让你选择的器件，能达到最佳状态，确保应用场合的最小和最大环境温度下自恢复保险丝的工作温度范围内。器件的工作温度在-40℃~85℃。

第七步：安装尺寸的确认

对照产品系列的技术资料，选择产品适合 PCBA 及产品安装外壳的空间范围。案例： 丰田SUV 家用汽车配置 USB2.0 接口，电源电压要求：4.75~5.25V工作环境：-40℃~60℃ ，一般使用电流 350mA,安装于汽车驾驶室操控台上.

a：因为汽车电瓶供电 12V 或 24V ，经过稳压电流提供为 USB 电压在 5V 左右，考虑 1.2 倍，选择 Vmax大于 6V 的器件， 分别有：SMD0805、SMD1206

b:对照产品折减比关系，60℃时对应折减电流为 350mA 的器件，25℃时 Ih 考虑大于或等于 500mA.假如需要 60℃对应折减电流为 500mA,25℃时 Ih 考虑大于或等于 750mA

c:综合考虑汽车电子产品提供的控制板 PCBA 空间，选择 SMD1812-050 或 SMD1206-050.提供 500mA 的负载电流，选择 SMD1812-075 或 6V 以上 25℃ Ih 大于 750mA.

典型电路USB外设

自恢复保险丝十大问题？

问题一：聚合物自复保险丝的工作原理是什么？

聚合物自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 I 平方乘以 R）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。

问题二：Rmin, Rmax 与 R1max 的区别？

提供的聚合物自复保险丝规定具有的最低电阻，这个电阻决定了聚合物自复保险丝最低的动作电流。Rmax 为 提供的聚合物自复保险丝规定具有的最高电阻。R1max 为聚合物自复保险丝动作后应该达到的最大电阻，其阻值决定了聚合物自复保险丝最大保持电流。当聚合物自复保险丝动作以后， 提供的电阻其阻值（大于或等于 Rmin 而小于或等于 Rmax）将上升至小于或等于 R1max.

问题三：聚合物自复保险丝上会有多大电压降 Vdop？

不同电路有差别。一般来讲，如果知道电阻和平衡状态的电流，电压降便可以计算出来。对于聚合物自复保险丝的最大电压降采用阻值 R1max 进行计算；典型压降可以采用阻值 Rmax 或者在 Rmax 未提供的情况下采用 Rmin 与 R1max 的平均值。如果 Ih 为正常工作电流， R 为聚合物自复保险丝的电阻(R1max、（ Rmax 或 （Rmin + R1max）/2）)，则电路中聚合物自复保险丝上的电压降为：Vdrop = Ih x R

问题四：在最大电压与冲击电流下聚合物自复保险丝能动作多少次？

每种聚合物自复保险丝都有一特定的工作电压、承受特定的冲击电流。安规规定聚合物自复保险丝必须在动作 6，000 此后仍能表现出 PTC 效应。对应用于通讯设备上的聚合物自复保险丝规定了在最大电压下，少则十几次多达上百次动作后其各种性能参数仍在原有范围内。

硬件设计师们应该认识到这一点：聚合物自复保险丝是用来进行保护的，而不是用在将其不停的动作动作视为正常工作状态的场合。

问题五：聚合物自复保险丝动作后多久能恢复？

聚合物自复保险丝动作后恢复到其低电阻状态所用时间受如下因素的影响：聚合物自复保险丝的种类；如何被贴装或固定；环境温度；动作的内因与持续的时间。一般说来，尽管有许多会在几秒钟内复原，但是大多数聚合物自复保险丝会在几分钟内复原。不同的动作电流也有很大关系，动作电流越大，恢复时间越长；环境温度也是重要原因之一。

问题六：聚合物自复保险丝在动作状态下能保持多长时间不被损坏？

在常温常压下，安规规定聚合物自复保险丝必须在最大电压下停留 1000 小时而不丧失其 PTC 特性。聚合物自复保险丝在动作状态下所处的时间越长越有可能其电阻值不能复原，由此可能不会符合其初始设定的要求。每种聚合物自复保险丝所能停留的时间随故障事件和类型而不同，使用条件是很重要考虑的因素之一。

问题七：自复保险丝工作的最高环境温度是多少?

对处于工作状态下的聚合物自复保险丝依赖于产品种类。对于我们的大多数产品来说，这个范围可达85°C，有些可高达 125°C，在非工作状态下的聚合物自复保险丝有些能耐较短时间的回流焊温度，无铅和有铅焊接都是允许的。

问题八：自复保险丝能够进行状态转变吗？怎样才能保持状态不变？

器件动作保护未被排除时，聚合物自复保险丝不会在正常与动作状态间进行转变。聚合物自复保险丝动作时，其电阻从低到高，在高阻状态时，微量的故障电流依然存在（微观或微分条件看，它是在开关切换过程，但是这种状态在电流流动过程，不会被发现）。这种小的故障电流足以使其保持在高阻状态。当故障被清除时，聚合物自复保险丝才能被冷却回到低阻状态。

问题九：IH---保持电流与 IT---触发电流的差别？

IH 为静止空气中不触发电阻可通过电路最高电流（依产品不同温度可从 20°C 到 25°C），即在室温下的最高工作电流。IT 为静止空气中聚合物自复保险丝动作时的最小电流（依产品不同温度可从 20°C 到25°C），即室温下的最小故障电流。

对大多数我们的产品来说，IT 与 IH 之比为 2：1，对某些产品也可能低至 1.7：1，还有些则可能高达 3：1。材料和生产方法的不同以及动作后电阻的变化将决定这个比值。

问题十：压力对聚合物自复保险丝有何影响？

大气压力会影响聚合物自复保险丝的电性能。如果在动作过程中压力太大限制了聚合物自复保险丝的膨胀，聚合物自复保险丝便不会按规定的进行动作。

PPTC自恢复保险丝

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