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自恢復式保險絲知識問答
編輯:東莞市世隆電子有限公司   發布時間:2016-11-03

1. 自恢復式保險絲主要應用于哪些方面?

  自恢復式保險絲可用于計算機及其外部設備、移動電話、電池組、遠程通訊和網絡裝備、變壓器、工業控制設備、汽車及其它電子產品中,起到過電流或過溫保護作用。


2. 自恢復式保險絲與保險絲、雙金屬電路斷路器及陶瓷PTC熱敏電阻的主要區別是什么?

  自恢復式保險絲是一種具有正溫度系數特性的導電高分子材料,它與保險絲之間最顯著的差異就是前者可以多次重復使用。這兩種產品都能提供過電流保護作用,但同一只自恢復保險絲能多次提供這種保護,而保險絲在提供過電流保護之后,就必須用另外一只進行替換。

  自恢復式保險絲與雙金屬電路斷路器的主要區別在于前者在事故未被排除以前一直出于關斷狀態而不會復位,但雙金屬電路斷路器在事故仍然存在時自身就能復位,這就可能導致在復位時產生電磁波及火花。同時,在電路處于故障條件下重新接通電路可能損壞設備,因而不安全。自恢復保險絲能夠一直保持高電阻狀態直到排除故障。

  自恢復式保險絲與陶瓷PTC熱敏電阻的不同在于元件的初始阻值、動作時間(對事故事件的反應時間)以及尺寸大小的差別。具有相同維持電流的高分子PTC熱敏電阻與陶瓷PTC熱敏電阻相比,自恢復保險絲尺寸更小、阻值更低,同時反應更快。


3. 自恢復式保險絲的工作原理是什么?

  自恢復式保險絲是由填充炭黑顆粒的聚合物材料制成。這種材料具有一定導電能力,因而能夠通過額定的電流。如果通過自恢復保險絲的電流過高,它的發熱功率大于散熱功率,此時自恢復保險絲的溫度將開始不斷升高,同時自恢復保險絲中的聚合物基體開始膨脹,這使炭黑顆粒分離,并導致電阻上升,從而非常有效地降低了電路中的電流。這時電路中仍有很小的電流通過,這個電流使自恢復保險絲維持足夠溫度從而保持在高電阻狀態。當故障排除之后,自恢復保險絲很快冷卻并將回復到原來的低電阻狀態,這樣又象一只新的自恢復保險絲一樣可以重新工作了。


4. 怎樣才能知道我手中的產品或樣品是哪一種型號的自恢復保險絲?

  益天公司生產的大部分自恢復保險絲標有產品的規格或型號,在產品規格書中也列出了標準的產品標志。但有些標志只能被有識別能力的廠商或代理識別。


5. 自恢復式保險絲的電阻值在非斷路狀態時會改變嗎?

  自恢復保險絲的電阻值隨著工作環境的變化會略有改變,一般隨著溫度及電流的增加電阻值升高,反之降低。


6. 自恢復式保險絲的存貯期多長?

  如果存貯得當,自恢復保險絲的存貯期沒有什么期限限制。若暴露在過潮或過高溫度下,一些規格產品性能可能會改變,比如錫鉛的可焊性等,但是在正常的電器元件保存條件下可以長期保存。


7. 什么情況下自恢復式保險絲可以復位?復位的速度有多快?

  一般情況下只要除去加載在自恢復保險絲兩端的電壓,自恢復保險絲即可復位;但如果外界環境溫度很高時(如150℃)自恢復保險絲不能復位。自恢復保險絲回復到低電阻狀態需要的時間取決于多種因素:產品的類型、裝配形式、結構、外界溫度、斷路狀態的持續時間等。一般復位時間小于幾分鐘,某些情況下只需幾秒鐘自恢復保險絲即可復位。


8. 自恢復式保險絲是自動復位嗎?

  一旦排除故障和切斷電源,自恢復保險絲即可復位,這時需要斷開電路(維持電流)使自恢復保險絲冷卻。自恢復保險絲中聚合物集體材料因冷卻收縮從而炭黑顆粒重新連接起來,使電阻降低。這與雙金屬片裝置的自動復位不同。典型的雙金屬裝置即使故障沒有排除也能復位,這導致在故障狀態和保護狀態之間不停切換,這可能損壞設備。但自恢復保險絲會保持在高電阻狀態直到故障排除。


9. 能清洗自恢復式保險絲嗎?

  許多普通的電氣元件清洗劑都可用來清洗該自恢復保險絲,但是一些清洗劑可能會損害自恢復保險絲的性能,清洗前最好進行試驗或到我公司咨詢。


10. 自恢復式保險絲可以并聯使用嗎?

  可以。這樣的主要優點是可以降低電阻并提高維持電流。


11. 自恢復式保險絲可以串聯使用嗎?

  對多數使用來說這樣沒有什么好處,這樣做是不實用的。因為總是有一個自恢復保險絲先斷開,所以其它自恢復保險絲根本起不到額外的保護作用。


12. 壓力對自恢復式保險絲有何影響?

  施加在自恢復保險絲可能影響產品的電性能。如果在自恢復保險絲切斷電路時壓力太大并限制了產品的膨脹,這將使自恢復保險絲失去特定的功能而損壞。應該注意不能將自恢復保險絲安裝在限制其膨脹的地方。


13. 將自恢復式保險絲封裝起來有何影響?

  一般說來我們并不主張對本公司的自恢復保險絲產品進行額外的封裝。如果一定要進行封裝的話則應該注意對封裝材料的選擇。如果封裝材料太硬,則會阻礙自恢復保險絲的膨脹,從而影響自恢復保險絲的正常使用。即使使用“軟”的密封材料,自恢復保險絲的散熱性能也會受到影響。選型時應充分考慮封裝對產品性能的影響,需要對產品進行封裝時請向我公司咨詢。


14. 自恢復式保險絲的失效形式是什么?

  自恢復保險絲典型失效形式是產品室溫電阻變得太大,這時產品的維持電流將變小。為了獲得UL認證,自恢復保險絲必須達到兩個標準:(1)能斷路6000次而仍具有PTC能力;(2)保持斷路狀態1000小時而仍具有PTC能力。如果自恢復保險絲在故障狀態時超過了它的額定電壓或電流,或者斷路次數超出了UL檢測要求,則自恢復保險絲可能變形和燃燒。


15. 在最大電壓或斷路電流下自恢復保險絲可以工作多少次?

  每一個自恢復保險絲都有額定工作電壓,在故障發生時可以承受額定的斷路電流。為獲得UL認證,開關必須能斷路6000次并保持PTC性質。對用在通信設備(交換機、培訓架保安單元等)中的自恢復保險絲來說,行標中規定了產品的使用壽命。這要求開關少則數十次,多則上百次能回復到初始特性值,設計者應牢記自恢復保險絲是用來防止故障的而不是將其斷路狀態象其正常狀態一樣使用。


16. 涂覆于自恢復式保險絲上的組分是什么?

  對B系列產品的封裝材料為阻燃環氧樹脂,對D、DL系列自恢復保險絲則為聚酯薄膜。這些材料符合UL94V-0或IEC95-2-2標準的要求


17. 自恢復式保險絲在使用時的最高環境溫度是多少?

  這取決于所使用的產品系列。我們的產品在大多數使用狀態下的環境溫度可達到85℃,對某些產品系列(如DL系列產品),只到70℃。對于表面貼裝型的產品,可以短時間內承受焊錫焊接溫度。在環境溫度超過開關溫度時,自恢復保險絲無法正常工作。


18. 電流超過維持電流IH但未達到動作電流IT會怎樣?

  維持電流IH是指在指定外界條件下能通過自恢復保險絲而不會導致其動作(變成高電阻斷路狀態)的最大穩定電流。動作電流IT是在指定條件下通過自恢復保險絲會導致其動作的最小穩定電流。

  此時自恢復保險絲在不同情況可表現出不同的行為,這主要包括:環境溫度、裝配形式、自恢復保險絲的阻值等。因而自恢復保險絲可能保持低電阻狀態,或者很快動作,也可能經過較長時間才動作。

  在IH和IT之間的電流值可用一個區域表示,在這個區域與自恢復保險絲的開關狀態有關,但電流數值范圍不能確切預測。如果電流足夠高,自恢復保險絲或者可能維持低電阻狀態且保持這個低電流或者可能轉變入高電阻狀態,這取決于自恢復保險絲的初始電阻、外界環境以及裝配條件。


19. IH和IT之間的關系是什么?為什么有差別?

  我們大部分產品IT和IH之間是2:1的關系。一些產品可能低達1.7:1而另一些產品可能高達3:1。自恢復保險絲的材料、加工方式及焊接形式的不同決定了IT與IH的比值。我們大部分產品的實際比值為2:1。


20. Rmin、Rmax和Rl有什么不同?

  在指定條件下(例如:20℃),使用前特定型號自恢復保險絲的電阻值在規定的一個范圍內,即在最小值(Rmin)和最大值(Rmax)之間。自恢復保險絲在室溫下動作結束1小時后的電阻最大值或焊接到電路板一小時后的電阻值為Rl。


21. 自恢復保險絲動作結束后1小時,復位的電阻是多少?

  應低于自恢復保險絲的Rl。


22. 自恢復保險絲在斷路狀態的電阻是多少?

  自恢復保險絲在斷路狀態下的電阻取決于以下因素:使用的產品規格、通過產品的電壓及電流。電阻值可用以下公式求出:Rt=V2/Pd。


23. 自恢復保險絲在動作狀態下的工作壽命是多少?

  UL認證要求自恢復保險絲產品在失去PTC特性前能保持1000小時的斷路狀態。在低于產品最高額定電壓和電流的情況下可保持更長時間的斷路狀態。長時間處于斷路狀態可能會導致自恢復保險絲在復位后不能回復其初始電阻值和其它一些初始特性。每個自恢復保險絲的回復程度主要取決于故障條件和產品規格。


24. 自恢復保險絲的電壓降是多少?

  這取決于所使用的產品規格。如果知道該種規格自恢復保險絲的電阻值和穩定工作狀態下通過的電流,電壓降一般是可以計算的。典型的電壓降數值可由Rmax值求出,如果沒有Rmax值,該電壓降值為Rmin和Rl的平均值。若用Iop表示正常工作電流,Rp表示自恢復保險絲的電阻,則電路的電壓降Vdrop可由公式:Vdrop=Iop×Rp求出。


25. 自恢復保險絲是否可以與過電壓保護裝置一起工作?

  在遠程通訊應用中,自恢復保險絲多數與過電壓保護裝置并用。這些過電壓保護裝置,包括固體放電管、氣體放電管、MOV、二極管等,可以對雷電、高頻感應、電力線搭接等產生的高壓進行保護,而自恢復保險絲則對產生的過流進行保護。


26、高聚物自恢復保險絲是自動復位嗎?

  只要排除故障和切斷電源,高聚物自恢復保險絲即可復位。但這時需要斷開電路使自恢復保險絲冷卻,以保證器件內聚合物與導電材料自動恢復到正常狀態。


27、對自恢復保險絲施加壓力有何影響?

  對自恢復保險絲施加壓力可能影響產品的電性能。對工作狀態下的過流保護元件施加壓力太大并限制了產品的膨脹,將使其推動特定的功能而被損壞。應該避免將自恢復保險絲安裝在限制其膨脹的地方。


28、封裝高聚物過流保護元件會有何影響?

  通常情況,一般不要對高聚物過流保護元件進行額外的封裝。如果一定要封裝,則應該新學說堅封裝材料的選擇。封裝材料太硬,會阻礙過流保護元件的膨脹,軟的密封材料,也會影響過流保護元件的散熱效果。所以選型時應充分考慮封裝對產品性能的影響,需要時請向我公司咨詢。


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