TA的每日心情 | 慵懒
2020-9-2 15:07 |
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PTC是英文Positive Temperature Coefficient 的字头缩写。/ B4 Y9 |+ J: M# L2 b9 F2 b
# h. l9 J% b7 G. \3 f5 i) U
PTC自恢复保险丝是由高分子材料添加导电粒子制成,其基本原理是一种能量的平衡，当电流流过元件时产生热量，所产生的热量一部分散发到环境中去，一部分增加了高分子材料的温度。
) k. u9 z5 y& W8 }/ l9 c1 A7 C) ]- d6 H$ u8 |4 b0 a4 q
在工作电流下，产生的热量和散发的热量达到平衡电流可以正常通过，当过大电流通过时，元件产生大量的热量不能及时的散发出去，导致高分子材料温度上升，当温度达到材料结晶融化温度时，高分子材料集聚膨胀，阻断由导电粒子组成的导电通路，导致电阻迅速上升，限制了大电流通过，从而起到过流保护作用.
2 P% e: H9 @) ~
1 J7 e4 J7 b" M' X7 Z+ VPTC自恢复保险丝有以下3个基本的物理学定律：2 X% _" s$ v# W7 [" P
3 c% ~% C1 J# z. F4 R1、欧姆定律：I=U/R
7 V5 J$ w' Z" m+ [& u) D; D
! n0 X1 o2 m% a9 j" W4 @2、焦耳定律：Q＝0.24*I^2*R*t) W* \ N i$ f9 M
. ~! k1 R2 h, f7 E3 |* [7 a3、电功率：P ＝ U*I ＝I^2*R: t& N. K4 ~/ ~$ x1 m, }; p+ J* T! a; q# }
p( _+ { V' k/ O" s' q
由欧姆定律可知，当施加在负载两端的电压U保持不变时，整个回路的工作电流I，与回路的电阻值R成反比，这个电阻值R越大，电流I将会越小。
7 l/ |1 ~1 B. T/ R+ i$ g4 I1 z; y/ a7 r+ Y; ]( D6 P. O0 C
由焦耳定律可知，电流流过PPTC产生的热量Q，与电流I的平方成正比，当回路的电流I只要增加一点，产生的热量Q将急剧增加，一旦PPTC内部累积的热量到达它动作所需要的温度，PPTC内部的导电通路将局部融化或断裂，PPTC会立刻呈现出很高的电阻值，从而将整个回路的电流限制在一个很小的范围内。0 _* l" f' Z5 A, _5 O8 F+ F" S
+ F$ [9 p* q4 G$ x A
由电功率的公式可知，在PPTC发生保护的情况下，此刻：; y' X7 b( e( T. N! L
! Q1 e$ I" n* t
/ B* ?& G8 j# y }2 w( s P输入＝PRt+PRL。4 I# w, O5 x: y
" I$ J; c$ s/ b- `4 w5 ]
5 O) |1 [/ a9 f$ z8 q式中：
/ m) l$ Q! }% v. O( {" ^- f( V
4 Z7 C/ P* w p5 o P输入：电源的输入功率
8 \& _- p; n0 z; M9 i
* }2 L6 {& ~# i) K9 o
7 W4 [5 ?' A; ?. X* ] PRt：PTC承受的功率/ l. H4 b- x/ \" `5 Y
1 j( M3 E0 ?+ H5 O+ g: E% E
" e8 [9 E4 B; _& T9 i' Q/ t PRL：负载获得的功率6 @$ F! y3 V8 b* L& A
- f2 |, i. d( k+ M/ S7 }
) ]. k1 C7 {5 q8 `
由于可恢复保险丝发生保护动作以后，Rt>>RL
) G+ m7 g8 Z$ x, _& P
+ {5 L" I- Y [& T! c' {; _, d
6 d% {% Z" Q4 O7 c: H t0 Q式中：
. B$ T: v6 [* p+ f! o; H
" C s; K' y; A( L4 V D Rt：PPTC的电阻值
9 V$ T2 @; F9 T3 l1 c: L9 W- R4 z# q+ r" {* g0 K+ @: B
% ?# a% z: a/ y( m" r# k9 ?
RL：负载的等效电阻值
$ E' T, q" v5 T
' {. \# f6 h. `9 b/ l; y! ?
4 O% Y6 L% D3 m& j' r# }虽然流过二者的电流完全一致，但：
" Y/ K( y9 F l( l0 Y* n3 ~7 ~* @* h
PRt(＝I^2*Rt)>>PRL(＝I^2*RL)
* z/ v, s' I3 P: U8 m# H& } ^4 c- r3 ~5 M: B, K0 [
故：电源输入的功率，几乎都由PPTC来承担了，负载不再能够获得电功率，从而达到了保护负载的目的。
7 `; Q ^5 X; ^# I0 i* P5 Y1 q6 t) l: c; Q4 O. q
& L0 u& [2 a, p) h' g |
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发表于 2021-1-27 13:44
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