PPTC的技术参数理解与选型

这是我在电子星球的第【49】篇原创文章

今天用一个比较简短的文章介绍下PPTC和它的选型使用,本篇文章不高深,看了能对PPTC基本工作原理及选型使用有所了解即可。

PPTC(全称PolymericPositive Temperature Coefficient Thermistor ),中文名 高分子正温度系数热敏电阻,又称「自恢复保险丝」。PPTC一般由聚乙稀及导体所构成。其所具有的的自恢复物理特性,被广泛用在电子电路设计当中。其常见外形如下图所示,插件的以黄色的居多。

插件结构的PPTC

PPTC的工作原理

如上图左所示,在正常未发生过流及短路的情况下,PPTC结晶状的结构内存在一条低阻抗的导电路径。因为阻抗较低,所以线路上流经PPTC组件的电流所产生的热能小,不会内部高分子结晶区的结构。

当在过流或短路等异常发生时,导体上所产生的热能会使PPTC内部高分子受热膨胀,导致存在的低阻抗路径被膨胀大散,从而低阻抗路径消失。如上图右所示。当异常电流消失后,导体通路又会再度结合成为低阻抗。

PPTC阻温特性(R-T)曲线

​应用场景:

a、电路板系统电源输入端口的短路及过流保护​;

b、电路板对外输出电源接口过流短路保护​;

PPTC的关键参数及选型​要点

1、确定PPTC的使用温度

元器件的选型需要考虑温度范围,尤其是PPTC这种电气参数随温度变化较大的元器件。因为PPTC的能通过的电流会随着环境温度的升高而衰减,所以说使用环境温度首先搞清楚,极冷环境或极热环境下的温度都要考虑在内,以免考虑不足导致选型失败;

2、保持电流(Ihold)

保持电流:当电路中电流正常工作电流必须小于保持电流Ihold,同时必须考虑正常工作PPTC的环境温度。因为考虑到电路工作中会发热,PPTC周围环境温度较高,Ihold在实际使用时会有衰减。比如产品工作温度范围最大70℃,电路中正常流过的电流是0.5A,那么根据保持电流随温度升高而减小的特性,我们需要查看所选PPTC在70℃时​的保持电流还有多少。然后根据70℃下的保持电流选择比正常工作电流稍大一些的​型号;

3、触发电流(Itrip)

使PPTC阻值发生明显变化时候对应的电流值,一般是保持电流的2~3倍;

4、Time to Trip

规定电流下的动作时间,PPTC的动作时间一般比较长(s级别),因为其​保护原理是热保护,发热需要时间积累;

5、线路最大电压Vmax

当系统短路时,负载电阻近似等于0,此时系统电压几乎全部加到PPTC上,因此PPTC选型时的最大电压要不低于系统电压并留有一定余量,那么即使线路偶发电压异常,也会降低PPTC被击穿的概率;

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