过流维护用PTC热敏电阻运用原理及相关电路
产品概述
过流维护用PTC热敏电阻是一种对反常温度及反常电流主动维护、主动康复的维护元件，俗称”自复保险丝””万次保险丝”。它替代传统的保险丝，可广泛用于马达、变压器、开关电源、电子线路等的过流过热维护，过流维护用PTC热敏电阻经过其阻值骤变约束整个线路中的耗费来削减剩余电流值。传统的保险丝在线路熔断后无法自行康复，而过流维护用PTC热敏电阻在毛病撤消后即可康复到预维护状况，当再次呈现毛病时又能够完成其过流过热维护功用。
选用过流维护用PTC热敏电阻作为过流过热维护元件，首要承认线路最大正常作业电流（便是过流维护用PTC热敏电阻的不动作电流）和过流维护用PTC热敏电阻装置方位（正常作业时）最高环境温度、其次是维护电流（便是过流维护用PTC热敏电阻的动作电流）、最大作业电压、额外零功率电阻，一起也应考虑元件的外形尺度等要素。 如下图所示：运用环境温度，不动作电流及动作电流三者之间的联系。
运用原理
当电路处于正常状况时，经过过流维护用PTC热敏电阻的电流小于额外电流，过流维护用PTC热敏电阻处于常态，阻值很小，不会影响被维护电路的正常作业。当电路呈现毛病，电流大大超越额外电流时，过流维护用PTC热敏电阻猛然发热，呈高阻态，使电路处于相对”断开”状况，然后维护电路不受损坏。当毛病扫除后，过流维护用PTC热敏电阻亦主动回复至低阻态，电路康复正常作业。
图2为电路正常作业时的伏-安特性曲线和负载曲线示意图，由A点到B点，施加在PTC热敏电阻上的电压逐渐升高，流过PTC热敏电阻的电流也线性添加，标明PTC热敏电阻的电阻值根本不变，即坚持在低电阻态；由B点到E点，电压逐渐升高，PTC热敏电阻因为发热而电阻敏捷增大，流过PTC热敏电阻的电流的也敏捷下降，标明PTC热敏电阻进入维护状况。正常的负载曲线低于B点，PTC热敏电阻就不会进入维护状况。
一般而言有三种过流过热维护的类型：
1、电流过载（图3）：RL1为正常作业时的负载曲线，当负载阻值削减，如变压器线路短路，负载曲线由RL1变为RL2，超越B点， PTC热敏电阻器进入维护状况；
2、电压过载（图4）：电源电压添加，如220V电源线忽然升到380V，负载曲线由RL1变为RL2，超越B点， PTC热敏电阻器进入维护状况；
3、温度过热（图5）：当环境温度升高超越必定极限，PTC热敏电阻器伏-安特性曲线由A-B-E变成A-B1-F，负载曲线RL超越B1点，PTC热敏电阻器进入维护状况；
过流维护电路图
类型参数
过流维护PTC热敏电阻器选用攻略
1.最大作业电压
PTC热敏电阻器串联在电路中，正常作业时仅有一小部分电压坚持在PTC热敏电阻器上，当PTC热敏电阻器发动呈高阻态时，有必要接受简直悉数的电源电压，因而挑选PTC热敏电阻器时，要有足够高的最大作业电压，一起还要考虑到电源电压或许发作的动摇。
2.不动作电流和动作电流
为得到牢靠的开关功用，动作电流至少要超越不动作电流的两倍。
因为环境温度对不动作电流和动作电流的影响极大(见下图)，因而要把最坏的状况考虑进去，对不动作电流来说，选运用在答应的最高环境温度时的值，对动作电流来说，选运用在较低环境温度下的值。
3.在最大作业电压时答应的最大电流
需求PTC热敏电阻器履行维护功用时，要查看电路中是否有发作超越答应的最大电流的条件，一般是指用户存在发作短路或许性的状况。标准书现已给出了最大电流值，超越这个值运用时，可导致PTC热敏电阻器损坏或前期失效。
4.开关温度（居里温度）
咱们可提供居里温度80 ℃、100 ℃、120 ℃、140 ℃的的过流维护元件，一方面，不动作电流取决于居里温度和PTC热敏电阻器芯片的直径，从下降本钱方面考虑，应选用高居里温度和小尺度元件；另一方面须考虑，这样挑选的PTC热敏电阻器会有较高的表面温度，是否会在线路中导致不期望的副效果。一般状况下，居里温度要超越最高运用环境温度20 ~ 40 ℃。
5.运用环境的影响
在触摸化学试剂或在运用灌注料或填料时，须特别当心钛酸钡陶瓷被复原导致PTC热敏电阻器效应下降，以及因为灌注形成的导热条件改动，都或许导致PTC热敏电阻器部分过热而损坏。
附:电源变压器过流维护PTC热敏电阻的选用举例
已知一电源变压器初级电压220V，次级电压16V，次级电流1.5A，次级反常时的初级电流约300mA，10分钟之内应进入维护状况，变压器作业环境温度-10 ~ 40 ℃，正常作业时温升15 ~ 20 ℃，PTC热敏电阻器接近变压器装置，请选定一PTC热敏电阻器用于初级维护。
1.确认最大作业电压
已知变压器作业电压220V，考虑电源动摇的要素，最大作业电压应到达220V×（1+20%）=264V
PTC热敏电阻器的最大作业电压选265V。
2.确认不动作电流
经核算和实践丈量，变压器正常作业时初级电流125mA，考虑到PTC热敏电阻器的装置方位的环境温最高可达60 ℃，可确认不动作电流在60 ℃时应为130~ 140mA。
3.确认动作电流
考虑到PTC热敏电阻器的装置方位的环境温度最低可到达-10 ℃或25℃，可确认动作电流在-10 ℃或25℃时应为340~ 350mA，动作时刻约5分钟。
4.确认额外零功率电阻R25
PTC热敏电阻器串联在初级中，发作的电压降应尽量小，PTC热敏电阻器本身的发热功率也应尽量小，一般PTC热敏电阻器的压降应小于总电源的1%，R25经核算：
220V × 1% ÷0.125A=17.6 Ω
5.确认最大电流
经实践丈量，变压器次级短路时，初级电流可到达500mA，假如考虑到初级线圈发作部分短路时有更大的电流经过，PTC热敏电阻器的最大电流确认在1A以上。
6. 确认居里温度和外形尺度
考虑到PTC热敏电阻器的装置方位的环境温最高可达60 ℃，挑选居里温度时在此基础上添加40 ℃，居里温度为100 ℃，但考虑到低本钱，以及PTC热敏电阻器未装置在变压器线包内，其较高的表面温度不会对变压器发作不良效果，故居里温度可挑选120 ℃，这样PTC热敏电阻器的直径可减小一档，本钱能够下降。
7.确认PTC热敏电阻器类型
依据以上要求，查阅咱们公司的标准表，
即: 最大作业电压265V，额外零功率电阻值15Ω± 20%，不动作电流150 mA，动作电流300 mA，最大电流1.2A，居里温度120 ℃，最大尺度为ø11.0mm。
PTC的失效形式
衡量PTC热敏电阻器牢靠性有两个首要目标：
A.耐电压才能—-超越规则的电压可导致PTC热敏电阻器短路击穿，施加高电压可筛选耐压低的产品，保证PTC热敏电阻器在最大作业电压（Vmax）以下是安全的；
B、耐电流才能—-超越规则的电流或开关次数可导致PTC热敏电阻器呈现不行康复的高阻态而失效，循环通断实验不能悉数筛选前期失效的产品。
在规则的运用条件下，PTC失效后呈现高电阻态。长时刻（一般大于1000小时）施加在PTC热敏电阻器上的电压导致其常温电阻升高的起伏极小，居里温度超越200℃的PTC发热元件相对要显着。除PTC发热元件外，PTC失效的首要原因是因为开关操作中陶瓷体中心发作应力开裂。在PTC热敏电阻器动作动过程中，PTC瓷片内温度、电阻率、电场、和功率密度的散布不均匀导致中心应力大而分层裂开。
运用注意事项
1、焊接
在焊接时要注意，PTC热敏电阻器不能因为过火的加热而遭到危害。有必要恪守下列的最高的温度，最长的时刻和最小的间隔：
浸焊 烙铁焊
溶池温度 max. 260 ℃ max. 360℃
钎焊时刻 max. 10s max. 5 s
距PTC热敏电阻器最小的间隔 min. 6mm min. 6mm
在较恶劣的钎焊条件下将会引起电阻值的改动。
2、涂层和灌注
在PTC热敏电阻器上加涂层和灌注时，不答应在固化和今后的处理中因为不同的热膨胀而呈现机械应力。请慎重运用灌注资料或填料。在固化时不答应超越PTC热敏电阻器的上限温度。此外，要注意到，灌注资料有必要是化学中性的。在PTC热敏电阻器中钛酸盐陶瓷的复原或许会导致电阻下降和电功能的损失；因为灌注而引起热散热条件的改动或许会引起在PTC热敏电阻器上部分的过热而导致其被破坏。
3、清洗
氟利昂，三氯乙烷或四氯乙烯等温文的清洗剂均适用于清洗，相同能够运用超声波清洗的办法，可是一些清洗剂或许会危害热敏电阻的功能，清洗前最好进行实验或到我公司咨询。
4、储藏条件与期限
假如存贮妥当，PTC热敏电阻器的存贮期没有什么期限约束。为了坚持PTC热敏电阻器的可焊性，应在没有侵蚀性的气氛中进行储藏，一起要注意空气湿度，温度以及容器资料。元件应尽或许的在原包装中进行储藏。对未焊接的PTC热敏电阻器的金属覆层的触碰或许会导致可焊功能下降。露出在过潮或过高温度下，一些标准产品功能或许会改动，比方锡铅的可焊性等，可是在正常的电器元件保存条件下能够长时刻保存。
5、注意事项
为防止PTC热敏电阻器发作失效／短路／焚毁等事端，运用（测验）PTC热敏电阻器时应特别注意如下事项：
不要在油中或水中或易燃易爆气体中运用（测验）PTC热敏电阻器；
不要在超出”最大作业电流”或”最大作业电压”条件下运用（测验）PTC热敏电阻器。
