各種電路保護(hù)元件(壓敏、熱敏電阻)介紹

1、電路保護(hù)元器件電路保護(hù)元器件2010年2月系列講座之一電路保護(hù)元件電路保護(hù)元件常用電路保護(hù)元件常用電路保護(hù)元件過流保護(hù)元件過流保護(hù)元件過壓保護(hù)元件過壓保護(hù)元件過溫保護(hù)元件過溫保護(hù)元件一次性熔斷器一次性熔斷器自恢復(fù)熔斷器自恢復(fù)熔斷器熔斷電阻熔斷電阻斷路器斷路器壓敏電阻壓敏電阻放電管放電管靜電抑制器靜電抑制器 溫度熔斷器溫度熔斷器溫度開關(guān)溫度開關(guān)熱敏電阻熱敏電阻瞬態(tài)電壓抑制器瞬態(tài)電壓抑制器 過電流保護(hù)元件過電流保護(hù)元件過電流保護(hù)元件過電流保護(hù)元件一次性熔斷器一次性熔斷器自恢復(fù)熔斷器自恢復(fù)熔斷器熔斷電阻器熔斷電阻器斷路器斷路器動(dòng)力熔斷器動(dòng)力熔斷器車用熔斷器車用熔斷器電子熔斷器電子熔斷器高分子基體高分

2、子基體PPTCPPTC陶瓷基體陶瓷基體 CPTCCPTC一次性熔斷器一次性熔斷器熔斷器是最常用的過電流保護(hù)元件，若電路中正確地安置了熔斷器，那么，熔斷器就會(huì)在電流異常上升到一定高度和持續(xù)一定時(shí)候，自身熔斷切斷電流，從而起到保護(hù)電路安全運(yùn)行的作用 自恢復(fù)熔斷器自恢復(fù)熔斷器自恢復(fù)熔斷器是一種正溫度系數(shù)熱敏電阻，當(dāng)電路發(fā)生故障過電流時(shí)內(nèi)阻升高，當(dāng)達(dá)到居里溫度時(shí)呈階躍式突變，內(nèi)部導(dǎo)電鏈呈雪崩態(tài)，電流被夾斷，從而對(duì)電路進(jìn)行限制和保護(hù)；當(dāng)斷電和故障排除后，一切能恢復(fù)為正常狀態(tài)，無需人工更換。 熔斷電阻器熔斷電阻器熔斷電阻器又稱保險(xiǎn)電阻，兼具電阻器和熔斷器功能。當(dāng)電路出現(xiàn)異常過載超過其額定功率時(shí)，它會(huì)像保險(xiǎn)

3、絲一樣熔斷，使連接的電路斷開起到保險(xiǎn)元件作用，對(duì)電路中的重要元件進(jìn)行保護(hù)，通常僅能應(yīng)用于短路保護(hù)。 斷路器斷路器斷路器是一種很基本的低壓電器，斷路器具有過載、短路和欠電壓保護(hù)功能，有保護(hù)線路和電源的能力。 過電壓保護(hù)元件過電壓保護(hù)元件過電壓保護(hù)元件過電壓保護(hù)元件壓敏電阻壓敏電阻瞬態(tài)電壓抑制器瞬態(tài)電壓抑制器ESD 抑制器抑制器放電管放電管氣體放電管氣體放電管固體放電管固體放電管高分子基體高分子基體PESDPESD陶瓷基體陶瓷基體 CESDCESD普通浪涌抑制普通浪涌抑制高能量浪涌抑制高能量浪涌抑制靜電抑制靜電抑制TVSERTVSER二極管二極管壓敏電阻壓敏電阻- -突波吸收器突波吸收器大量使用氧

4、化鋅為主體材料；當(dāng)加在它上面的大量使用氧化鋅為主體材料；當(dāng)加在它上面的電壓低于它閥值電壓低于它閥值Un時(shí)，流過的電流極小，當(dāng)電時(shí)，流過的電流極小，當(dāng)電壓超過壓超過Un時(shí)電流激增相當(dāng)閥門打開，利用這一時(shí)電流激增相當(dāng)閥門打開，利用這一功能，可以抑制電路中經(jīng)常出現(xiàn)的異常過電壓，功能，可以抑制電路中經(jīng)常出現(xiàn)的異常過電壓，保護(hù)電路免受損害。保護(hù)電路免受損害。TVS TVS 瞬態(tài)抑制二極管瞬態(tài)抑制二極管瞬態(tài)抑制二極管是目前國際上普遍使用的一種高瞬態(tài)抑制二極管是目前國際上普遍使用的一種高效能電路保護(hù)器件，它的主要特點(diǎn)是在反向應(yīng)用效能電路保護(hù)器件，它的主要特點(diǎn)是在反向應(yīng)用條件下，當(dāng)承受高能量大脈沖時(shí)，其阻抗立

5、即降條件下，當(dāng)承受高能量大脈沖時(shí)，其阻抗立即降至極低的導(dǎo)通值，從而允許大電流通過，把電壓至極低的導(dǎo)通值，從而允許大電流通過，把電壓鉗制在預(yù)定水平，其響應(yīng)時(shí)間僅為鉗制在預(yù)定水平，其響應(yīng)時(shí)間僅為10-12毫秒，毫秒，因此可有效地保護(hù)電子線路。因此可有效地保護(hù)電子線路。 P-ESDP-ESD靜電抑制器靜電抑制器以以Polymer技術(shù)為代表的技術(shù)為代表的 ESD保護(hù)器件保護(hù)器件. 高分子高分子功能材料的內(nèi)部菱形分子以規(guī)則離散狀排列功能材料的內(nèi)部菱形分子以規(guī)則離散狀排列,當(dāng)靜當(dāng)靜電電壓超過觸發(fā)電壓時(shí)電電壓超過觸發(fā)電壓時(shí),內(nèi)部分子迅速產(chǎn)生尖端對(duì)內(nèi)部分子迅速產(chǎn)生尖端對(duì)尖端放電尖端放電,將靜電在瞬間泄放到地將

6、靜電在瞬間泄放到地.最大特點(diǎn)是反最大特點(diǎn)是反應(yīng)速度快應(yīng)速度快(0.51ns)、非常低的極間電容、非常低的極間電容(0.053pf),很小的漏電流很小的漏電流(1A),非常適合各種接非常適合各種接口的防護(hù)口的防護(hù). C-ESDC-ESD靜電保護(hù)器靜電保護(hù)器以以 CeramicCeramic技術(shù)為代表的技術(shù)為代表的 ESDESD保護(hù)器件保護(hù)器件. . 采用新采用新穎功能材料以及多層獨(dú)石結(jié)構(gòu)和低溫共燒工藝制穎功能材料以及多層獨(dú)石結(jié)構(gòu)和低溫共燒工藝制成成, , 除了具有除了具有P-ESDP-ESD產(chǎn)品的所有功能和特性以外產(chǎn)品的所有功能和特性以外, ,兼有觸發(fā)電壓更低和工作壽命更長等優(yōu)點(diǎn)兼有觸發(fā)電壓更低

7、和工作壽命更長等優(yōu)點(diǎn), , 使之使之成為成為TVS, MLV, PESDTVS, MLV, PESD等靜電保護(hù)元器件大家庭中等靜電保護(hù)元器件大家庭中性價(jià)比最好的品種性價(jià)比最好的品種. .氣體放電管氣體放電管一般采用陶瓷封裝一般采用陶瓷封裝,內(nèi)部充滿電氣性能穩(wěn)定的惰性內(nèi)部充滿電氣性能穩(wěn)定的惰性氣體氣體,正常條件下是關(guān)斷的，極間電阻達(dá)兆歐以上。正常條件下是關(guān)斷的，極間電阻達(dá)兆歐以上。當(dāng)浪涌電壓超過電路系統(tǒng)耐壓強(qiáng)度時(shí)，氣體放電當(dāng)浪涌電壓超過電路系統(tǒng)耐壓強(qiáng)度時(shí)，氣體放電管被擊穿而發(fā)生弧光放電現(xiàn)象，由于弧光電壓僅管被擊穿而發(fā)生弧光放電現(xiàn)象，由于弧光電壓僅為兒十伏，從而可在短時(shí)間內(nèi)限制了浪涌電壓的為兒十伏

8、，從而可在短時(shí)間內(nèi)限制了浪涌電壓的迸一步上升。迸一步上升。 固體放電管固體放電管利用晶閘管原理制成的過壓保護(hù)器件，依靠利用晶閘管原理制成的過壓保護(hù)器件，依靠PN結(jié)結(jié)的擊穿電流觸發(fā)器件導(dǎo)通放電的擊穿電流觸發(fā)器件導(dǎo)通放電, 可以流過很大的可以流過很大的浪涌或脈沖電流浪涌或脈沖電流.其擊穿電壓的范圍構(gòu)成了過壓保其擊穿電壓的范圍構(gòu)成了過壓保護(hù)的范圍護(hù)的范圍. 用于保護(hù)敏感易損的集成電路，使之用于保護(hù)敏感易損的集成電路，使之免遭雷電和突波的沖擊而造成的損壞。具有精確免遭雷電和突波的沖擊而造成的損壞。具有精確導(dǎo)通、快速響應(yīng)、浪涌吸收組能力強(qiáng)、可靠性高導(dǎo)通、快速響應(yīng)、浪涌吸收組能力強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn)等特點(diǎn).

9、 過溫度保護(hù)元件過溫度保護(hù)元件過溫度保護(hù)元件過溫度保護(hù)元件溫度熔斷器溫度熔斷器溫度開關(guān)溫度開關(guān)熱敏電阻器熱敏電阻器低熔點(diǎn)合金低熔點(diǎn)合金感溫觸發(fā)感溫觸發(fā)雙金屬片雙金屬片正溫度系數(shù)正溫度系數(shù) PTCPTC負(fù)溫度系數(shù)負(fù)溫度系數(shù) NTCNTC低熔點(diǎn)合金溫度熔斷器低熔點(diǎn)合金溫度熔斷器溫度保險(xiǎn)絲是防止發(fā)熱電器或易發(fā)熱電器溫度過溫度保險(xiǎn)絲是防止發(fā)熱電器或易發(fā)熱電器溫度過高而進(jìn)行保護(hù)的，例如：電吹風(fēng)、電熨斗、高而進(jìn)行保護(hù)的，例如：電吹風(fēng)、電熨斗、電飯電飯鍋、電爐、變壓器、電動(dòng)機(jī)等等鍋、電爐、變壓器、電動(dòng)機(jī)等等 ,通過調(diào)整合金通過調(diào)整合金的配方就能夠調(diào)節(jié)熔化的溫度的配方就能夠調(diào)節(jié)熔化的溫度. .感溫觸發(fā)熱熔斷體

10、感溫觸發(fā)熱熔斷體熱熔斷體的有效觸發(fā)機(jī)構(gòu)是一種具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)不熱熔斷體的有效觸發(fā)機(jī)構(gòu)是一種具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)不導(dǎo)電的小感溫體，在正常操作溫度下，固態(tài)的小導(dǎo)電的小感溫體，在正常操作溫度下，固態(tài)的小感溫體頂住彈簧使引線與殼體保持接觸，從而連感溫體頂住彈簧使引線與殼體保持接觸，從而連通電路通電路, , 當(dāng)達(dá)到某一預(yù)定溫度時(shí)，小感溫體溶化，當(dāng)達(dá)到某一預(yù)定溫度時(shí)，小感溫體溶化，使得行程彈簧推動(dòng)觸片，電路被斷開使得行程彈簧推動(dòng)觸片，電路被斷開. . 溫度開關(guān)溫度開關(guān)/熱繼電器熱繼電器用雙金屬片作為感溫組件的溫控器用雙金屬片作為感溫組件的溫控器, ,電器正常工作電器正常工作時(shí)時(shí), ,雙金屬片處于自由狀態(tài)雙金屬片處于自

11、由狀態(tài), ,觸點(diǎn)處于閉合觸點(diǎn)處于閉合/ /斷開狀斷開狀態(tài)態(tài), ,當(dāng)溫度達(dá)到動(dòng)作溫度時(shí)當(dāng)溫度達(dá)到動(dòng)作溫度時(shí), ,雙金屬片受熱產(chǎn)生內(nèi)雙金屬片受熱產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而迅速動(dòng)作應(yīng)力而迅速動(dòng)作, ,打開打開/ /閉合觸點(diǎn)閉合觸點(diǎn), ,切斷切斷/ /接通電路接通電路, ,從而起到控溫作用。當(dāng)電器冷卻到復(fù)位溫度時(shí)，從而起到控溫作用。當(dāng)電器冷卻到復(fù)位溫度時(shí)，觸點(diǎn)自動(dòng)閉合觸點(diǎn)自動(dòng)閉合/ /打開，恢復(fù)正常工作狀態(tài)打開，恢復(fù)正常工作狀態(tài)。 正溫度系數(shù)熱敏電阻正溫度系數(shù)熱敏電阻正常情況下陶瓷材料將導(dǎo)體微粒緊密束縛于結(jié)晶狀正常情況下陶瓷材料將導(dǎo)體微粒緊密束縛于結(jié)晶狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，構(gòu)成一種低阻抗煉鍵，線路上流經(jīng)電流所結(jié)構(gòu)內(nèi)，構(gòu)成一種低

12、阻抗煉鍵，線路上流經(jīng)電流所產(chǎn)生的熱量很小，從而電路保持低阻導(dǎo)通；電流增產(chǎn)生的熱量很小，從而電路保持低阻導(dǎo)通；電流增加時(shí)溫度也會(huì)上升，溫度會(huì)改變結(jié)晶結(jié)構(gòu)變成膠狀，加時(shí)溫度也會(huì)上升，溫度會(huì)改變結(jié)晶結(jié)構(gòu)變成膠狀，導(dǎo)體便會(huì)分離，阻抗迅速提高，使回路的電流迅速導(dǎo)體便會(huì)分離，阻抗迅速提高，使回路的電流迅速變小，達(dá)到保護(hù)目的變小，達(dá)到保護(hù)目的 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻以過渡金屬氧化物為主要原材料，采用電子陶瓷以過渡金屬氧化物為主要原材料，采用電子陶瓷工藝制成的熱敏半導(dǎo)體陶瓷元件，它的電阻值隨工藝制成的熱敏半導(dǎo)體陶瓷元件，它的電阻值隨溫度升高而降低，利用這一特性可制成測溫、溫溫度升高而降低，利用這

13、一特性可制成測溫、溫度補(bǔ)償和控溫元件，又可以制成功率型元件，抑度補(bǔ)償和控溫元件，又可以制成功率型元件，抑制電路的浪涌電流。制電路的浪涌電流。 21熱敏電阻分類熱敏電阻分類熱敏電阻正溫度系數(shù)負(fù)溫度系數(shù)突變型/緩變型陶瓷熱敏電阻高分子熱敏電阻按阻值按阻值-溫度系數(shù)溫度系數(shù)按阻值按阻值-溫度變化大小溫度變化大小按材質(zhì)不同按材質(zhì)不同22熱敏陶瓷 陶瓷材料可以通過摻雜或者使化學(xué)計(jì)量比偏離而造成晶格缺陷等方法獲得半導(dǎo)性。 熱敏陶瓷是半導(dǎo)體陶瓷材料中的一類，其電阻率約為10-4107.cm。 半導(dǎo)體陶瓷的共同特點(diǎn)是：它們的導(dǎo)電性隨環(huán)境導(dǎo)電性隨環(huán)境而變化而變化，利用這一特性，可制成各種不同類型的陶瓷敏感器件，

14、如熱敏、氣敏、濕敏、壓敏、光敏器件等。23熱敏陶瓷熱敏陶瓷熱敏陶瓷是指對(duì)溫度變化敏感的陶瓷材料。是指對(duì)溫度變化敏感的陶瓷材料。熱敏陶瓷熱敏電容熱敏電容熱敏電阻熱敏電阻熱釋電材料熱釋電材料正溫度系數(shù)熱敏電阻正溫度系數(shù)熱敏電阻負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻熱敏電阻熱敏電阻是一種電阻值隨溫度變化的電阻元件。是一種電阻值隨溫度變化的電阻元件。電阻值隨溫度升高而增加的稱為電阻值隨溫度升高而增加的稱為正溫度系數(shù)（正溫度系數(shù)（PTCPTC）熱敏電）熱敏電阻阻P Positive ositive T Temperature emperature C Coefficientoefficient電阻值隨溫度

15、升高而減小的稱為電阻值隨溫度升高而減小的稱為負(fù)溫度系數(shù)（負(fù)溫度系數(shù)（NTCNTC）熱敏電）熱敏電阻阻N Negative egative T Temperature emperature C Coefficientoefficient24C Ceramic eramic P Positive ositive T Temperature emperature C Coefficientoefficient CPTC CPTC熱敏電阻熱敏電阻陶瓷正溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷正溫度系數(shù)熱敏電阻25概述 目前得到廣泛應(yīng)用的是鈦酸鋇(BaTiO3)系陶瓷PTC熱敏電阻器。 BaTiO3陶瓷是一種典型的鐵電材料

16、，常溫下其電阻率大于1012.cm，為絕緣體。在這種材料中引入稀有元素，可使其電阻率下降到10.cm以下,成為具有很大的正溫度系數(shù)的半導(dǎo)體陶瓷材料，在居里溫度以上幾十度的溫度范圍內(nèi)，其電阻率可增大4-10個(gè)數(shù)量級(jí)，產(chǎn)生PTC效應(yīng)。 26概述 PTC效應(yīng)即為電阻隨溫度上升階躍式增高的現(xiàn)象，其原因在于： 其結(jié)構(gòu)由晶粒、氣孔及晶界組成，在晶粒的界面上形成勢壘阻礙電子越界進(jìn)入到相鄰區(qū)域中，因此產(chǎn)生高的電阻。 低溫時(shí)勢壘效應(yīng)抵消，電子可以在晶粒間自由流動(dòng)。高溫時(shí)勢壘效應(yīng)形成，阻礙電子在晶粒間的自由流動(dòng)。27概述 陶瓷PTC熱敏電阻材料組織是一種多晶體陶瓷，由晶粒、氣孔及晶界組成。晶粒的尺寸大概在210m

17、之間,每個(gè)晶粒內(nèi)部都具有電極取向,且具有較小電阻的施主型半導(dǎo)體，晶界層是一層復(fù)雜的結(jié)構(gòu)層，其電阻是晶粒的幾倍到幾十倍。 晶粒的界面上在低溫時(shí)由于高的介電常數(shù)和自發(fā)的極化強(qiáng)度阻礙勢壘的形成，并使電子可以在晶粒間自由流動(dòng)；溫度高時(shí)勢壘形成并阻礙電子在晶粒間的自由流動(dòng)，導(dǎo)致電阻大幅度地增高，呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的PTC效應(yīng)。 28特性陶瓷PTC熱敏電阻具有三個(gè)基本特性： 電阻-溫度（R-T）特性； 電壓-電流（V-I）特性； 電流-時(shí)間（I-t）特性。 29（電阻（電阻- -溫度）特性溫度）特性Tc：居里溫度Rc：開關(guān)電阻R25：室溫電阻T25：標(biāo)準(zhǔn)室溫25Tmin：最小溫度Rmin：最小電阻Tp：最大工作溫

18、度Rp：最大工作電阻Tmax：最大溫度Rmax：最大電阻Tc R25Rc Rmin Tmin TmaxTp Rp T25電阻-溫度特性30（電阻（電阻- -溫度）特性溫度）特性 即是PTC的電阻與溫度的關(guān)系。段：在溫度低于Tmin時(shí)，電阻隨溫度的上升而下降，呈現(xiàn)負(fù)的溫度系數(shù)特性。段：若溫度在Tmin與Tmax之間電阻隨溫度上升而急劇增大，呈現(xiàn)正的溫度系數(shù)特性，具有應(yīng)用價(jià)值的也就是這一段。C段：當(dāng)溫度高于max后，陶瓷體的電阻又隨溫度上升而下降。 max與min之比值為PTC效應(yīng)，通常希望PTC效應(yīng)越大越好。通常居里溫度高于 120時(shí)，稱為高溫PTC材料；反之稱為低溫PTC材料。31V-I（伏-

19、安）特性額定電壓VN擊穿電壓VD動(dòng)作電流IkVNIkVDC32V-I（伏-安）特性 即加在兩端電壓與達(dá)到熱平衡的穩(wěn)定條件下電流之間的關(guān)系。段:在電壓較低時(shí)（低于額定電壓），電流隨電壓的升高而增大；段:通常應(yīng)用的也就是此段，電壓繼續(xù)升高，電流達(dá)到其動(dòng)作電流Ik，PTC動(dòng)作,電流隨電壓升高而下降。C段:當(dāng)電壓上升至擊穿電壓D后，電流復(fù)而隨電壓上升而增大，這時(shí)，PTC易被擊穿燒毀。 當(dāng)環(huán)境溫度下降，以及散熱加快時(shí)，需要更大的動(dòng)作電流，故V-I曲線會(huì)上移，如圖中虛線所示。33ItIt（電流（電流- -時(shí)間）特性時(shí)間）特性4Ts動(dòng)作時(shí)間Ts殘余電流IrIrI(1/2)34ItIt（電流（電流- -時(shí)間）

20、特性時(shí)間）特性 即在PTC上加額定電壓后，流經(jīng)PTC的電流將隨時(shí)間延長而變化的關(guān)系。 在加上電壓后的短時(shí)間（0-0.5秒）內(nèi)，電流達(dá)到最大電流值（此時(shí)電阻為Rmin），隨后PTC動(dòng)作，電流逐漸下降，最后降至而穩(wěn)定下來。 t曲線亦會(huì)隨環(huán)境溫度和散熱條件的不同而變化。當(dāng)環(huán)境溫度下降，以及散熱加快時(shí)，動(dòng)作時(shí)間會(huì)延長，曲線上移，如圖中虛線所示。 35主要參數(shù) 額定零功率電阻 R25 最小電阻 Rmin 居里溫度 Tc 電阻溫度系數(shù)T 動(dòng)作電流 Ik 動(dòng)作時(shí)間 Ts 不動(dòng)作電流 Ink 最大電流（耐電流）Imax 殘余電流 Ir 最大工作電壓（耐電壓）Vmax 額定電壓 VN 擊穿電壓 VD36主要參數(shù)

21、定義 額定零功率電阻額定零功率電阻 R25R25 是指在25環(huán)境下零功率測量PTC熱敏電阻值（零功率是指測量時(shí)加在PTC熱敏電阻上的功耗引起的PTC熱敏電阻的阻值變化可以忽略不計(jì)）。 最小電阻最小電阻 RminRmin 指PTC熱敏電阻可以具有的最小的零功率電阻值，Rmin值小于R25。 居里溫度居里溫度 TcTc 對(duì)于PTC熱敏電阻的應(yīng)用來說，電阻值開始陡峭地增高時(shí)的溫度是重要的，我們將其定義為居里溫度。居里溫度通常指2倍Rmin所對(duì)應(yīng)的溫度值。 37主要參數(shù)定義 溫度系數(shù)溫度系數(shù) TT 溫度變化導(dǎo)致的電阻相對(duì)變化曲線斜率。溫度系數(shù)越大，PTC熱敏電阻對(duì)溫度變化的反應(yīng)越靈敏。一般取T1=Tc

22、+15,T2=Tc+25 T(%/)= (lnR2-lnR1)*100/(T2-T1) 表面溫度表面溫度 Tsurf Tsurf 指當(dāng)PTC熱敏電阻在規(guī)定的電壓下并且與周圍環(huán)境間處于熱平衡狀態(tài)已達(dá)較長時(shí)間時(shí)，PTC熱敏電阻表面的溫度。 不動(dòng)作電流不動(dòng)作電流 Ink Ink 流過PTC熱敏電阻的電流，不足以使PTC熱敏電阻自熱溫升超過居里溫度，這樣的電流稱為不動(dòng)作電流。不動(dòng)作電流的最大值稱為最大不動(dòng)作電流. 38主要參數(shù)定義 動(dòng)作電流動(dòng)作電流 Ik Ik 流過PTC熱敏電阻的電流,足以使PTC熱敏電阻自熱溫升超過居里溫度,這樣的電流稱為動(dòng)作電流。動(dòng)作電流的最小值稱為最小動(dòng)作電流。Ik=2Ink以

23、上 動(dòng)作時(shí)間動(dòng)作時(shí)間 TsTs 環(huán)境25條件下,給PTC熱敏電阻加一個(gè)起始電流(保證是動(dòng)作電流),通過PTC熱敏電阻的電流降低到起始電流的50%時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間就是動(dòng)作時(shí)間. 最大電流最大電流 ImaxImax 是指PTC熱敏電阻最高的電流承受能力。超過最大電流時(shí)PTC熱敏電阻將會(huì)失效。39主要參數(shù)定義 殘余電流殘余電流 IrIr 殘余電流是在最大工作電壓Vmax下，熱平衡狀態(tài)下的電流。 最大工作電壓最大工作電壓 Vmax Vmax 規(guī)定的環(huán)境溫度下，允許持續(xù)地保持在PTC熱敏電阻上最高的電壓。對(duì)同一產(chǎn)品而言，環(huán)境溫度越高，最大工作電壓值越低。通常Vmax=VN*1.151.2 額定電壓額定電壓

24、VNVN 額定電壓是指最佳供電電壓，小于最大工作電壓。 擊穿電壓擊穿電壓 VDVD 擊穿電壓是指PTC熱敏電阻最高的電壓承受能力。PTC熱敏電阻在擊穿電壓以上時(shí)將會(huì)擊穿失效。 40PPTC熱敏電阻與CPTC熱敏電阻比較（性能）優(yōu)勢劣勢PPTC1、零功率電阻可以做到較小,適用大電流過流保護(hù)2、動(dòng)作速度快，恢復(fù)時(shí)間短1、每次動(dòng)作阻值不能恢復(fù)到原值2、不耐高電壓大電流沖擊3、工作電壓最高600VCPTC1、不動(dòng)作電流可以做到較小,適用小電流過流保護(hù)2、動(dòng)作后可恢復(fù)性和穩(wěn)定性較好3、高電壓大電流沖擊耐受能力較好4、最高工作電壓1000V1、動(dòng)作時(shí)間相對(duì)較慢2、零功率電阻一般都在1歐以上41與PPTC熱

25、敏電阻比較（用途）PPTCCPTC過流過載保護(hù)過熱保護(hù)電機(jī)啟動(dòng)延時(shí)啟動(dòng)加熱功能自動(dòng)消磁備注：此為一般情況下42應(yīng)用-過流過載保護(hù)原理 當(dāng)電路處于正常狀態(tài)時(shí)，通過PTC熱敏電阻器的電流小于額定電流，PTC熱敏電阻器處于常態(tài)，阻值很小，不會(huì)影響被保護(hù)電路的正常工作。 當(dāng)電路出現(xiàn)故障，電流大大超過額定電流時(shí)，PTC熱敏電阻器陡然發(fā)熱，呈高阻態(tài)，使電路處于相對(duì)“斷開”狀態(tài)，從而保護(hù)電路不受破壞。 當(dāng)故障排除后，PTC熱敏電阻器亦自動(dòng)恢復(fù)至低阻態(tài)，電路恢復(fù)正常工作。43應(yīng)用-三種常見過流過載保護(hù) RL1為正常工作時(shí)的負(fù)載曲線，當(dāng)負(fù)載阻值減少，如變壓器線路短路，電流急增，負(fù)載曲線由RL1變?yōu)镽L2，超過B

26、點(diǎn)，PTC熱敏電阻器進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)；1、電流過載（負(fù)載曲線）（負(fù)載曲線）44應(yīng)用-三種常見過流過載保護(hù) 電源電壓增加，如220V電源線突然升到380V，導(dǎo)致電流增加，負(fù)載曲線由RL1變?yōu)镽L2，超過B點(diǎn)，PTC熱敏電阻器進(jìn)入保護(hù)狀態(tài);2、電壓過載（負(fù)載曲線）（負(fù)載曲線）45應(yīng)用-三種常見過流過載保護(hù) 當(dāng)環(huán)境溫度升高超過居里溫度以上，PTC熱敏電阻器伏-安特性曲線由A-B-E變成A-B1-F，負(fù)載曲線RL超過B1點(diǎn)，PTC熱敏電阻器進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)；3、溫度過載（負(fù)載曲線）（負(fù)載曲線）46應(yīng)用-三種常見過流過載保護(hù)應(yīng)用實(shí)例47應(yīng)用-三種常見過流過載保護(hù)選型參數(shù)/指南： 1.額定電阻值R25 2.不動(dòng)作

27、電流Ink 3.動(dòng)作電流Ik 4.最大工作電壓Vmax 5.最大工作電流Imax 6.居里溫度Tc（高于環(huán)境溫度2040） 7.外形尺寸 8.使用環(huán)境溫度（溫度越低，動(dòng)作電流越大）48應(yīng)用-過流過載保護(hù) 隨著通訊設(shè)備技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)交換機(jī)、配線架和用戶設(shè)備的保護(hù)要求也大大提高了。用PTC熱敏電阻器保護(hù)電話線路，主要針對(duì)以下原因引起的過電流現(xiàn)象： 直接雷擊或鄰近電話線路設(shè)備的雷擊引起的浪涌電流； 鄰近的電力線路或者鐵路系統(tǒng)故障時(shí)引起的交流感應(yīng)電壓； 電話線路與電力線路搭接。通訊設(shè)備交換機(jī)/配線架49應(yīng)用-過流過載保護(hù) 通常一根電話線串聯(lián)一只PTC，如有初級(jí)保護(hù)（一般為氣體放電管），PTC耐電壓

28、在300V左右就夠了，如沒有初級(jí)保護(hù)，PTC耐電壓需在600V以上。通訊設(shè)備交換機(jī)/配線架應(yīng)用實(shí)例初級(jí)保護(hù)初級(jí)保護(hù)二級(jí)保護(hù)二級(jí)保護(hù)電話電話機(jī)機(jī)電話電話機(jī)機(jī)50應(yīng)用-過流過載保護(hù)1.額定零功率電阻值R252.不動(dòng)作特性 402 60VDC 通最大Ink 持續(xù) 60min，測試過程自身電阻變化率R/R2550%；（R=R-R25） 3.過流動(dòng)作特性4.耐工頻電壓能力 265Vrms，通Imax 30min，恢復(fù)4H后變化率R/R2520%；5.耐工頻電流能力 電壓220Vrms，通Imax，通60S，斷600S，循環(huán)20次，恢復(fù)4H后變化率R/R2520%；通訊設(shè)備交換機(jī)/配線架應(yīng)用參數(shù)及測試要求

29、51應(yīng)用-過流過載保護(hù)6.耐沖擊電流能力 短路電流波形10/1000s，最小開路電壓1.0KV，短路電流峰值25A，間隔時(shí)間3min，循環(huán)30次，恢復(fù)4H變化率R/R2520%；7.耐感應(yīng)電壓能力（耐壓600V以上需測試） 電壓600/650Vrms，起始電流1.1A，通電2S，斷電600S，循環(huán)10次，恢復(fù)4H后變化率R/R2520%）；8.恢復(fù)時(shí)間 220Vrms 1.0A，動(dòng)作一次恢復(fù)至2倍零功率電阻值所需時(shí)間60S；9.電源電壓250Vrms，起始電流10A； 電源電壓600Vrms，起始電流15A； 電源電壓650Vrms，起始電流10A。 通電時(shí)間30min,允許開路或高阻態(tài),不允許出現(xiàn)低阻態(tài)或開裂。通訊設(shè)備交換機(jī)/配線架應(yīng)用參數(shù)及測試要求52應(yīng)用-過熱保護(hù)原理 利用PTC熱敏電阻器在居里溫度以上電阻值陡然升高的特性來達(dá)到過熱保護(hù)目的。 當(dāng)環(huán)境溫度異常升高時(shí)，裝有PTC熱敏電阻器的保護(hù)線路通過由低阻值急劇增長至高阻值的改變，從而接通或斷開回路，達(dá)到保護(hù)組件目的。 53應(yīng)用-過熱保護(hù)應(yīng)用實(shí)例 如圖在正常環(huán)境溫度下，PTC熱敏電阻器阻值Rp+R1混合=濕法球磨=預(yù)燒結(jié)(干燥)=造粒=成型=燒結(jié)=上