原创 任志家:自恢复保险丝过流保护原理

2014-10-31 16:03 1588 14 20 分类: 消费电子
自恢复保险丝在很多地方可以替代一次性保险丝的使用,可以节省不少维修的成本。
 
但很多人还没接触到自恢复保险丝元器件,更有工程师对其过流保护的原理理解不深,在使用时往往不能准确的选择适合自己电路的型号,不能起到想要的效果,这里对自恢复保险丝的过流保护原理做个简单的介绍。
 
首先,自恢复保险丝的过流保护作用是由其自身的材料特性来决定的。
 
因为自恢复保险丝自身电阻值是对温度敏感的,因此自恢复保险丝属于热敏电阻。
 
且其电阻值是随着温度的升高而呈现正向的升高变化的,专业术语叫正温度系数(英文简称为PTC,是Positive Temperature Coefficient的缩写),因此属于正温度系数热敏电阻,这是他的标准学名。
 
也有人经常把自恢复保险丝叫做“PTC热敏电阻”或“热敏电阻PTC”,有的干脆直接叫“PTC”代之自恢复保险丝。
 
最关键的特性是自恢复保险丝的电阻值随温度变化呈现非线性正向变化的。
 
其内部的温度超过一定的值(临界点温度)时,它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高,这个临界点温度是有居里夫人发现的,因此被称为居里温度(经常称之为温度变化的居里点),自恢复保险丝阻值变化的居里温度是130摄氏度(是指自恢复保险丝元器件的内部温度)。
 
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自恢复保险丝阻值随温度的非线性阶跃式变化曲线图
 
Tc为居里温度(130℃)
 
我们都知道电热功的转换关系,即电流经过电阻时会做功向热能转换。
 
当自恢复保险丝未启动保护前,其电阻值很小的(大多数都不到一个欧姆,有少量型号比较大的自恢复保险丝元器件因为应用的需要电阻值也有做到几十个欧姆的),这时若电路正常工作,正常工作的电流通过自恢复保险丝(正温度系数热敏电阻)元器件时,其发热很小,与自身散热形成一个平衡,内部温度不会持续升高,电阻也是处于稳定的低阻状态。
 
若是电路出现故障,比如电机堵转,电路中电流会急剧上升,这时自恢复保险丝内部电流做功和发热迅速增大,内部温度急剧上升,当内部温度达到130℃时,电阻值发生突变增大呈现高阻状态(电阻值变化率大约在十的五到六次方之间),同时电路电流迅速降低下来,对电路设备起到保护作用。
 
自恢复保险丝启动保护时的状态是高阻态,电路电流并没有中断,仍有很小的残余电流,残余电流是可以维持自恢复保险丝处于一个稳定的保护状态而不发生变化(商家一般承诺维持保护状态24小时不烧不裂,并不能保证器件本身性状不变)。
 
因此自恢复保险丝处于保护状态时从外部触摸是可以感觉到它是发烫的,这是正常表现。让自恢复保险丝恢复到保护前状态必须先切断电源,待其散热降温,内部温度低于130摄氏度后即可恢复。
 
我们的小家电一般在工作中若遇到类似问题,一般会拔掉电源,排除故障(如排除小家电的电机堵转原因),再通电时基本上自恢复保险丝已经可以恢复到保护前的低阻状态,电路就可以恢复正常工作了。
 
 
 
 
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文章评论6条评论)

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用户1406868 2014-12-29 11:26

同感

用户1079673 2014-12-26 17:12

智能手机真正风靡还是由于iphone,尤其是iphone的触屏操作;归根结底就是操作自然化,内在智能,操作和感受要与传统是相衔接的,而不是简单的app、连网的公式化智能;让任何人不用学习就能使用,甚至感受不到差异,细细品味又有作用,可能就离成功不远了。

用户1003622 2014-12-23 23:46

呵呵,身边太多这样的实例。您说的没错,市场营销成本太高,如何让寻常百姓接受,并不是一件容易的是。智能手机,最多也就改变了人们对手机和电脑这种工具的方便操作,然而真正涉及到人们生活(吃、穿、住、行),要实现智能并不是几个科技大佬就能搞的定的,这其实是对百姓的生活方式的挑战,真心难啊,就我知道的智能企业,都是被困在了营销这里……

用户1003622 2014-12-23 23:38

完全同意,感谢回复!

用户1003622 2014-12-23 23:37

感谢你的回复,你讲的非常对,当前的智能与用户所想要的智能的距离太大。社会发展的一个必经阶段,我想现在最多也就是个起步,大方向是很明确。老人和上孩我认为很大程度上目前代表了人们的传统生活方式,要让普通老百姓改变这传统方式,还是真要有相当长的岁月。相信技术会越来越完善,科技的魅力是无穷的。

用户1003622 2014-12-23 23:31

智能在现在,很大程度上只是个相对模糊的概念,也确实现在大家叫的多了,但实际上与终端用户所接受的智能有很大的距离。其实你更想说的是,现在的智能最多就是个远程或无限控制功能,而终端用户最想要的是“人工智能”这个范畴内的智能。所以智慧生活,还有很长的路要走。

用户1678053 2014-12-23 15:43

看看

用户565174 2014-12-23 13:36

我觉得是因为现在所谓的“智能”根本就只是连个网,再用APP控制下,或者是些很弱智的“智能”,总是误操作、漏操作,还不如不要。真正的智能应该是基于大数据网的,能解决生活中一些贴切问题的。

用户1372461 2014-12-23 10:58

还是没有找到用户真正的“痛点”,楼主提到老人和小孩的例子很有启发。

用户1702976 2014-12-23 08:36

产品或者说系统还不成熟,消费者需要的,和大家研发生产销售的,不是一回事
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