原创 任志家:自恢复保险丝过流保护原理之材料特性

2014-10-30 09:35 955 12 15 分类: 消费电子
这篇博文从高分子自恢复保险丝的材料特性来讲其过流保护原理。
 
自恢复保险丝的材料特性是决定其被应用于过流保护功能的决定性因素,高分子自恢复保险丝产品由美国瑞侃(后被泰科公司收购兼并)发明,采用高分子有机聚合物树脂及纳米导电晶粒在高压、高温反应的条件下,经过特殊工艺加工制成。
 
正常情况下,纳米导电晶体随树脂基链形成链状导电通路,保险丝正常工作,呈低阻态;当电路发生短路故障或过载时,电流增大,其通过电热转换发热内部温度升高,温度升高达到居里温度(130℃)时,器件会发生膨胀,其态密度迅速减小,相变增大,内部的导电链路呈雪崩态变或断裂,保险丝电阻呈阶跃式升迁到高组态,电流被迅速“夹断”(变成微小),从而起到电路限流保护的作用。
 
其“夹断”后的电路中的微小电流使得保险丝一直维持在保护状态,当断电和故障排除后,其积温降低,态密度增大,相变复原,纳米晶体还原成链状导电通路,自恢复保险丝恢复为正常状态。
 
ptc 原理.jpg
自恢复保险丝启动保护和恢复的内部变化示意图
 
 
r-t.jpg
Tc 居里温度 Curie temperature
自恢复保险丝“阻值R-温度T”的阶跃式非线性变化曲线图
 
 
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文章评论3条评论)

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zhanglii2011_392530165 2015-1-6 16:20

感觉有点不靠谱。不过可以测算一下,大概每个地方被雷劈中的能量每年有多少。

用户705020 2014-12-14 18:35

我想全世界三个月不打雷的可能性很小,我想的是全世界雷电联网充电。

用户705020 2014-12-14 18:33

实验当中可能会有人出事,就像核一样,不知要了多少人的命。但实验时可以人走远一点,或住进法拉第屏蔽盒内。一定要确保人生安全。

用户705020 2014-12-14 18:26

真正降压的地与地球的大地是分开来的,或说是特冶的土,加了其他的东西进去。是一个很大的网络一起充电。高压降压一般是用变压器降压。  但雷电要用特冶的土降到现有变压器能接受的电压才可以用变压器或其他的降压。

用户1650323 2014-12-9 15:48

要是做好了估计维修费要大于盈利。天有不测风云,你一万次成功的把云中的电荷储存起来,但是只要有一次没有计算准,就会把设备打坏或出人命。不过雷电也不是不能降服的,小时候我们也做过一些实验期望用云里的电荷发电,用细漆包线和鞋底线并在一起放风筝,底端用氖泡与大地连,有时有些云会带电的,当氖泡很亮时,旁边的避雷器会吱吱响,人赶快逃。把一根绳子将高压拉到蓄电池上,看并在蓄电池上万用表上电压是否上升。只是风筝不易控制,惊醒动魄玩云发电。记得小时候玩矿石收音机时也经常发现天线与大地之间的放电管有放电现象,每到雷雨天都不敢听矿石收音机。

用户1430619 2014-12-8 16:35

看看

用户603636 2014-12-8 14:20

想法是好的,但方案基本不可行,雷电是放电,能量是在云中,不是在雷中

liyaoshi_749601960 2014-12-7 19:51

这里越来越水了... 马上沦落到十万个为什么的水平了

用户1406868 2014-12-5 18:30

       博主忘了一个最基本的定律:欧姆定律。如他所设想的把极高的雷电电压通过土地降压,也即串了个极大的电阻降压,减小雷电电流,那99.99%以上的电能都会白白消耗到土地里了。现在的各种从较高电压取电的电源,有用电阻降压的吗?

用户1406868 2014-12-5 14:08

想法比较天真,投入的成本和你要的事情,估计按现在的GDP,还不如建个核电站!
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