Восстанавливаемый предохранитель - Resettable fuse

"PPTC" перенаправляется сюда. Информацию о Тихоокеанском центре подготовки парамедиков см. Pacific Open Learning Health Net.
Восстанавливаемые предохранители - устройства PolySwitch

А самовосстанавливающийся предохранитель или же полимерное устройство с положительным температурным коэффициентом (PPTC) это пассивный электронный компонент используется для защиты от сверхток ошибки в электронные схемы. Устройство также известно как многофункциональный или же полифуз или же полисвитч. Они похожи по функциям на Термисторы PTC в определенных ситуациях, но работать с механическими изменениями вместо носитель заряда эффекты в полупроводники. Эти устройства были впервые обнаружены и описаны Джеральд Пирсон в Bell Labs в 1939 г. и описан в США патент #2,258,958.[1]

Операция

Полимерное устройство PTC состоит из непроводящего кристаллический органический полимер матрица, которая загружена черный карбон частицы[2] чтобы сделать его проводящим. В холодном состоянии полимер находится в кристаллическом состоянии, при этом углерод проникает в области между кристаллами, образуя множество проводящих цепей. Поскольку он проводящий («начальное сопротивление»),[3] он будет пропускать ток. Если через устройство будет пропущен слишком большой ток, оно начнет нагреваться. По мере нагрева устройства полимер будет расширяться, превращаясь из кристаллического в твердый. аморфный государственный.[4] Расширение разделяет частицы углерода и разрушает проводящие пути, в результате чего устройство нагревается быстрее и расширяется еще больше, что еще больше увеличивает сопротивление.[5] Это увеличение сопротивления существенно снижает ток в цепи. Через устройство все еще протекает небольшой ток (утечка), которого достаточно для поддержания температуры на уровне, который будет поддерживать его в состоянии высокого сопротивления. Ток утечки может варьироваться от менее ста мА при номинальном напряжении до нескольких сотен мА при более низких напряжениях. Можно сказать, что устройство имеет функцию фиксации.[6] Ток удержания - это максимальный ток, при котором устройство гарантированно не сработает. Ток отключения - это ток, при котором устройство гарантированно отключится.[7]

При отключении питания нагрев из-за тока утечки прекращается, и устройство PPTC охлаждается. Когда устройство охлаждается, оно восстанавливает свою первоначальную кристаллическую структуру и возвращается в состояние с низким сопротивлением, где оно может удерживать ток, указанный для устройства.[6] Это охлаждение обычно занимает несколько секунд, хотя сработавшее устройство будет сохранять немного более высокое сопротивление в течение нескольких часов, если только мощность в нем не будет слабее или часто используется, медленно приближаясь к начальному значению сопротивления. Сброс часто не происходит, даже если устранена только неисправность, при этом питание все еще подается, поскольку рабочий ток может быть выше тока удержания PPTC. Устройство может не вернуться к исходному значению сопротивления; он, скорее всего, стабилизируется при значительно более высоком сопротивлении (до 4-кратного начального значения). На то, чтобы устройство вернулось к значению сопротивления, аналогичному его первоначальному значению, если оно вообще вернется, могут потребоваться часы, дни, недели или даже годы.[8]

Устройство PPTC имеет текущий рейтинг и номинальное напряжение.[9]

Приложения

Эти устройства часто используются в блоках питания компьютеров, во многом из-за ПК 97 стандарт (который рекомендует герметичный ПК, который пользователь никогда не должен открывать) и в аэрокосмических / ядерных приложениях, где замена затруднена.[нужна цитата ] Еще одно применение таких устройств - защита аудио. музыкальные колонки, особенно твитеры, от повреждений при чрезмерном возбуждении: подключив резистор или лампочку параллельно устройству PPTC, можно разработать схему, которая ограничивает общий ток через высокочастотный динамик до безопасного значения, вместо того, чтобы отключать его, позволяя динамику продолжать работу без повреждений, когда усилитель мощности обеспечивает большую мощность, чем может выдержать твитер. Хотя предохранитель может также предложить аналогичную защиту, если предохранитель перегорел, твитер не сможет работать, пока предохранитель не будет заменен.[10]

Торговые наименования устройств

Эти устройства продаются разными компаниями под разными товарные знаки, включая Multifuse (Bourns ),[11] PolySwitch (TE подключение )[нужна цитата ], и Полифуз (Littelfuse )[нужна цитата ]. PolySwitch - самый ранний продукт этого типа[нужна цитата ], будучи изобретенным в Raychem Corporation (теперь TE Connectivity) и представленный в начале 1980-х гг.[нужна цитата ]. Благодаря общедоступности, инженеры-электронщики и техники[ВОЗ? ] часто называют это устройство «многопозиционным переключателем» или «полифузором» в общем смысле, независимо от фактического бренда.[нужна цитата ].

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Патент США 2258958.: "Conductive device", подана 13 июля 1939 г., проверена 7 марта 2017 г.
  2. ^ Герман Ф. Марк (16 октября 2013 г.). Энциклопедия науки и технологии полимеров, краткая. Джон Вили и сыновья. С. 274–. ISBN  978-0-470-07369-8.
  3. ^ Джанфранко Пистойя (25 января 2005 г.). Аккумуляторы для портативных устройств. Эльзевир. С. 183–. ISBN  978-0-08-045556-3.
  4. ^ Мин Цю Чжан; Мин Чжи Ронг (28 июня 2011 г.). Самовосстанавливающиеся полимеры и полимерные композиты. Джон Вили и сыновья. С. 391–. ISBN  978-1-118-08258-4.
  5. ^ А. Райт; П.Г. Ньюбери (январь 2004 г.). Электрические предохранители. ИЭПП. стр.15 –. ISBN  978-0-86341-399-5.
  6. ^ а б Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике. Совет области залива Сан-Франциско (1995). Запись конференции WESCON. Западное электронное шоу и конвенция.
  7. ^ Дизайн машины. Пентон / МПК. 1997 г.
  8. ^ «Основы перезагружаемых устройств PolySwitch» (PDF). TE подключение. Архивировано из оригинал (PDF) 22 января 2015 г.. Получено 31 августа 2014.
  9. ^ Хеннинг Валлентовиц; Кристиан Амзель (27 июня 2011 г.). 42 сети V-PowerNets. Springer Science & Business Media. С. 80–. ISBN  978-3-642-18139-9.
  10. ^ Примечание по применению громкоговорителя
  11. ^ "Технический документ" Восстанавливаемые предохранители Multifuse® PTC " (PDF). bourns.com. 2009. Получено 21 марта 2014.