Principio di una miccia auto-ripristinante
Il fusibile auto-ripristinante è un componente di protezione elettronica sovracorrente, che viene elaborato mediante un processo speciale utilizzando un polimero organico ad alto peso molecolare nelle condizioni di alta pressione, alta temperatura e reazione di vulcanizzazione, dopo l'aggiunta di materiale conduttivo di particelle. La protezione da sovracorrente tradizionale dei fusibili può essere protetta solo una volta e deve essere sostituita quando viene bruciata. Il fusibile di auto-recupero è dotato di protezione da sovratemperatura per sovracorrente e ripristina automaticamente le doppie funzioni.
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principio di funzionamento
La miccia auto-ripristinante è composta da una resina polimerica (Polymer) appositamente trattata e particelle conduttive (Carbon Black) distribuite all'interno. Durante il normale funzionamento, la resina polimerica lega strettamente le particelle conduttive alla struttura cristallina, formando un percorso conduttivo simile a catena. Il fusibile auto-recuperante in questo momento si trova in uno stato di bassa resistenza (a) e viene generata la corrente che fluisce attraverso la miccia auto-ripristinante sulla linea. Il calore è piccolo e non cambia la struttura cristallina. Quando la linea è cortocircuitata o sovraccaricata, il calore generato dalla grande corrente che fluisce attraverso il fusibile auto-recuperante fonde la resina polimerica, il volume aumenta rapidamente, formando uno stato di elevata resistenza (b) e la corrente di funzionamento è rapidamente ridotto, limitando e proteggendo il circuito. Quando il guasto viene rimosso, il fusibile di auto-recupero si raffredda e cristallizza, il volume si restringe, le particelle conduttive ricostituiscono il percorso conduttivo e il fusibile di auto-ripristino ritorna in uno stato di bassa resistenza, completando così la protezione di il circuito senza sostituzione manuale.
Principio d'azione
Il principio di azione della miccia di auto-recupero è un equilibrio dinamico di energia. La corrente che fluisce attraverso il fusibile di auto-recupero genera una certa quantità di calore a causa della relazione tra gli effetti termici correnti (esiste un valore di resistenza del fusibile autoripristinante) e il calore generato viene emesso completamente o parzialmente nell'ambiente . Il calore che non viene emesso aumenterà la temperatura dell'elemento fusibile auto-recuperante. La temperatura durante il normale funzionamento è bassa e il calore generato e il calore generato sono bilanciati. L'elemento fusibile auto-recuperato si trova in uno stato di bassa resistenza, il fusibile di auto-recupero non funziona, la corrente che scorre attraverso l'elemento fusibile auto-recuperante aumenta o la temperatura ambiente sale, ma se il calore generato e l'equilibrio termico irradiato sono raggiunti, il fusibile di auto-recupero non è ancora azione. Quando la temperatura attuale o ambientale aumenta, il fusibile di auto-recupero raggiungerà una temperatura più alta. Se la temperatura attuale o ambientale continua ad aumentare, il calore generato sarà maggiore della quantità di calore dissipato, facendo aumentare rapidamente la temperatura dell'elemento fusibile autoripristinante. In questa fase, un piccolo cambiamento di temperatura causerà un notevole aumento della resistenza. L'elemento fusibile di recupero si trova in uno stato di protezione ad alta resistenza, l'aumento dell'impedenza limita la corrente e la corrente diminuisce bruscamente in breve tempo, proteggendo così il dispositivo del circuito dai danni, purché la tensione applicata generi abbastanza calore da recuperare il calore irradiato dall'elemento fusibile. L'elemento fusibile auto-ripristinante nello stato variabile può sempre essere nello stato operativo (alta resistenza). Quando la tensione applicata scompare, il fusibile di auto-recupero può essere ripristinato automaticamente.
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Selezione
1. Determinare i seguenti parametri del circuito:
a Massima temperatura ambiente di esercizio b Corrente di esercizio standard c Tensione di esercizio massima (Umax) d Corrente di guasto massima (Imax)
2. Selezionare i componenti del fusibile autoripristinante che possono adattarsi alla temperatura ambiente massima e alla corrente operativa standard del circuito.
Utilizzare la tabella di riduzione della temperatura {temperatura ambiente operativa (° C) (A)} e selezionare la temperatura più adatta alla temperatura ambiente massima del circuito. Sfoglia questa colonna per vedere uguale o maggiore del valore corrente di funzionamento standard del circuito.
3. Confrontare la potenza elettrica massima del componente selezionato con la tensione operativa massima e la corrente di guasto del circuito
Utilizzare la tabella delle caratteristiche elettriche per verificare che il componente selezionato al punto 2 utilizzi la massima tensione operativa e la corrente di guasto del circuito. Controllare la massima tensione di esercizio e la massima corrente di guasto dell'unità. Assicurarsi che Umax e Imax siano maggiori o uguali alla massima tensione operativa e alla massima corrente di guasto del circuito.
4, determinare il tempo di azione
Il tempo di azione è il tempo impiegato da questo componente per passare a uno stato di alta resistenza quando è presente una corrente di guasto sull'intero dispositivo. Per fornire la funzione di protezione desiderata, è importante chiarire il tempo di lavoro dell'elemento fusibile autoripristinante. Se il componente selezionato si muove troppo velocemente, si verificheranno azioni insolite o dannose. Se il componente si sposta troppo lentamente, il componente protetto potrebbe danneggiarsi prima che il componente passi a uno stato di resistenza elevata.
Una curva tipica del tempo di funzionamento di 25 ° C viene utilizzata per determinare se il tempo di funzionamento dell'elemento fusibile auto-recuperante è troppo veloce o troppo lento per il circuito. In caso affermativo, tornare al passaggio 2 per riselezionare il componente di riserva.
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5, verificare la temperatura di funzionamento ambientale
Assicurarsi che le temperature ambiente minima e massima per l'applicazione rientrino nell'intervallo della temperatura di esercizio dell'elemento fusibile autoripristinante. La maggior parte dei componenti del fusibile autoripristinante funziona nell'intervallo di temperature compreso tra -40 ° C e 85 ° C.
6. Verificare le dimensioni esterne dell'elemento fusibile autoripristinante
Utilizza una tabella dei fattori di forma per confrontare il fattore di forma della tua scelta di fusibile auto-ripristinante con le condizioni spaziali della tua applicazione.
standard tecnico
1, valutazione della resistenza di potenza pari a zero
Il termistore PPTC deve essere confezionato con resistenza a potenza zero e contrassegnato nella confezione esterna. Dopo il test di resistenza alla tensione e alla corrente, il tasso di variazione della resistenza di ciascun gruppo prima del sé è molto scarso δ | Ri dopo -Ri prima / Ri prima - (Rj dopo -Rj prima) / Rj prima | ≤100%
2, effetto PTC
Si dice che un materiale ha un effetto PTC (Positive Temperature Coefficient), cioè un effetto del coefficiente di temperatura positivo, il che significa solo che la resistenza del materiale aumenta con l'aumento della temperatura. Ad esempio, la maggior parte dei materiali metallici ha un effetto PTC. Tra questi materiali, l'effetto PTC appare come un aumento lineare della resistenza all'aumentare della temperatura, che è noto come effetto PTC lineare.
3. Effetto PTC non lineare
Il materiale a cambiamento di fase mostra un fenomeno in cui la resistenza aumenta bruscamente lungo lo stretto intervallo di temperatura di diversi fino a dieci ordini di grandezza, vale a dire l'effetto PTC non lineare. Un considerevole numero di tipi di polimeri conduttivi presenta questo effetto, come i termistori polimerici PTC. Questi polimeri conduttivi sono molto utili per realizzare dispositivi di protezione da sovracorrente.
4, la resistenza iniziale Rmin
Testato a temperatura ambiente di 25 ° C prima di essere installato nel circuito, la resistenza del termistore PTC polimerico della serie di fusibili autoripristinanti.
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5, Rmax
Azione del termistore a polimeri PTC serie con fusibile autoripristinante o saldatura a riflusso a temperatura ambiente
La massima resistenza misurata dopo un'ora di installazione nella scheda.
6, la resistenza minima (Rmin) / resistenza massima (Rmax)
Ad una temperatura ambiente specificata, ad esempio: 25 ° C, la resistenza di un tipo specifico di serie di termoresistori a polimeri autoripristinanti prima dell'installazione sul circuito sarà compresa entro un intervallo specificato, cioè al minimo (Rmin) e massimo ( Rmax)) tra. Questo valore è elencato nella barra di resistenza nella specifica.
7, mantenere corrente Ihold
La corrente di mantenimento è la corrente massima che può essere superata quando il termistore PTC polimerico a ripristino automatico della serie di fusibili rimane inattivo. In condizioni ambientali limitate, il dispositivo può rimanere indefinitamente lungo senza transizione da uno stato di bassa resistenza a uno stato di alta resistenza.
8, azione corrente Itrip
La corrente minima allo stato stazionario che fa funzionare la serie di fusibili autoripristinanti di termistori a polimeri per un tempo limitato in condizioni ambientali definite.
9, la corrente massima Imax (resistenza di flusso)
Nello stato limitato, la massima corrente di funzionamento dell'azione di sicurezza del termistore PTC polimerico serie a fusibile autoripristinabile, ovvero il valore di resistenza del termistore. Oltre questo valore, il termistore potrebbe essere danneggiato e non può essere recuperato. Questo valore è elencato nella colonna Resistenza al flusso delle specifiche.
10, corrente di dispersione Ires
Il termistore PTC polimerico a sequenza auto-ripristinante blocca la corrente attraverso il termistore quando si trova nel suo stato di alta impedenza.
11, la massima corrente di funzionamento / normale corrente operativa
La corrente massima che fluisce attraverso il circuito in condizioni operative normali. Alla temperatura ambiente massima di funzionamento del circuito, la corrente di mantenimento del termistore PTC polimerico serie a fusibile autoripristinante utilizzato per proteggere il circuito è generalmente maggiore della corrente di funzionamento.
12, azione
Il termistore PTC polimerico a ripristino automatico della serie di fusibili cambia da bassa resistenza a elevata resistenza in caso di sovracorrente o aumento della temperatura ambiente.
13, tempo di azione
Il tempo richiesto per l'attivazione della sovracorrente fino al completamento del termistore. Per ogni particolare serie di fusibili autoripristinanti con termistori PTC polimerici, maggiore è la corrente che fluisce attraverso il circuito, o maggiore è la temperatura ambiente operativa, minore è il tempo di funzionamento.
14, Vmax tensione massima (valore di tensione di tenuta)
Nelle limitate condizioni, il termistore PTC polimerico a fusibile con ripristino automatico della serie può resistere in sicurezza alla tensione più elevata. Cioè, il valore di tensione di tenuta del termistore. Oltre questo valore, il termistore potrebbe essere guasto e non può essere recuperato. Questo valore è solitamente elencato nella colonna Pressure Tolerance del foglio dati.
15, la massima tensione di lavoro
Nel normale stato operativo, la tensione massima attraverso le estremità del termistore PTC polimerico della serie di fusibili auto-ripristinanti. In molti circuiti, è equivalente alla tensione dell'alimentatore nel circuito.
16. Polimero conduttivo
Qui, si tratta di un materiale composito elettricamente conduttivo ottenuto riempendo un materiale polimerico isolante (poliolefina, resina epossidica o simili) con particelle conduttive (nerofumo, fibra di carbonio, polvere metallica, ossido di metallo o simili).
17, temperatura ambiente
La temperatura dell'aria ferma attorno al termistore o un circuito con l'elemento termistore.
18, intervallo di temperatura di lavoro
La gamma di temperature ambiente in cui il componente P può funzionare in sicurezza.
19, la temperatura massima dell'ambiente di lavoro
La temperatura ambiente massima alla quale si prevede che il componente funzioni in modo sicuro.
20, consumo di energia
La potenza assorbita dal termistore PTC polimerico a ripristino automatico della serie di fusibili si ottiene calcolando il prodotto della corrente di dispersione che fluisce attraverso il termistore e la tensione attraverso il termistore.
21, alta temperatura, invecchiamento ad alta umidità
A temperatura ambiente, misurare la variazione di resistenza del termistore PTC polimerico serie auto-ripristinante prima e dopo una temperatura relativamente alta (come 85 ° C) e umidità elevata (come l'85% di umidità) per un lungo periodo (come 150 ore).
22, test di invecchiamento passivo
A temperatura ambiente, misurare la variazione di resistenza del termistore PTC polimerico serie auto-ripristinante prima e dopo la temperatura elevata (ad esempio 70 ° C o 85 ° C) per un lungo periodo (ad esempio 1000 ore).
23, test blow caldo e freddo
I risultati del test della variazione della resistenza del termistore PTC polimerico serie auto-ripristinante prima e dopo il ciclo di temperatura a temperatura ambiente. (Ad esempio, ciclo 10 volte tra -55 ° C e +125 ° C).
24, resistenza PTC β
Il termistore PTC ha una resistenza PTC sufficiente e non può presentare NTC. β = lgR 140 ° C / R temperatura ambiente ≥ 5 R 140 ° C, la temperatura ambiente R è il valore di resistenza di potenza nominale pari a 140 ° C e la temperatura ambiente.
25, caratteristiche di azione
Il termistore PTC deve essere testato per le caratteristiche non operative prima e dopo i test di resistenza alla tensione e alla resistenza corrente e R è la U / I del termistore al momento del test delle caratteristiche non operative, mentre Rn è lo zero iniziale resistenza di potenza della resistenza nominale. Valore o valore di ripetizione.
26, tempo di recupero
Il tempo di recupero dopo il funzionamento del termistore PTC non deve essere superiore a 60S.
27, test in modalità fallimento
Nel test in modalità guasto, il termistore PTC ad alta concentrazione può essere testato o in uno stato guasto, e la modalità di guasto consentita è aperta o ad alta resistenza, ma non si verificano basse resistenze o fiamme libereg l'intero test.
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