PPTC保护器件及其应用

PPTC是Polymeric Positive Temperature Coefficient的缩写，PPTC器件即高分子聚合物正温度系数器件，该器件能在电流浪涌过大、温度过高时对电路起保护作用。使用时，将其串接在电路中，在正常情况下，其阻值很小，损耗也很小，不影响电路正常工作；但若有过流（如短路）发生，其温度升高，它的阻值随之急剧升高，达到限制电流的作用，避免损坏电路中的元器件。当故障排除后，PPTC器件的温度自动下降，又恢复到低阻状态，因此PPTC器件又称为可复性保险丝。
下面分别介绍PPTC器件在无线电子产品、电池组、充电器、电源转换器及变压器中的应用。　

保护无线电子产品的电路
　　无线电子产品（如移动电话、PDA），无论是在直接供电还是充电时，都需要AC/DC电源转换器将电网电压或是未经稳压的直流电压转换成一个较低电平的直流电压。随着AC/DC电源转换器配件及各种通用充电器纷纷进入市场，如选用不合适的AC/DC电源转换器，其输出电压、电流、极性可能会超出或违背电子产品本身的内部电路规范，因此可能损坏电路甚至引起安全问题。鉴于此，对电路的保护就更加重要。

　　常用的电路保护方法是使用一次性熔断丝或是使用专用接插件。一次性熔丝虽比较便宜，但它只能用一次，同时容易产生误动作。如使用专用接插件，通常只需数天，其他配件制造商就能仿制出同样的产品，仍会出现接插错误并可能引起严重的损坏，例如，通过增大组件的击穿电压以增大输出电流将会导致设备的功耗过高。

　　性能可靠的微型PPTC器件的出现，为体积小、质量轻的无线便携产品的电路保护提供了良好的解决方案。此外，在无线设备中出现的故障大多数是暂时性的，使用可恢复性PPTC保护器件还能避免不菲的产品保修成本。

　　将PPTC器件串联在电源接口处，或再并联一只限压器件，例如齐纳二极管、瞬态电压抑制二极管或电压过载保护器，就可避免不匹配的电源转换器所带来的损坏。


　　图1是一个典型的电池充电器的电路。在该电路中，未经稳压的电源转换器直流输出电压经过稳压电路调制，转变成适当的电压对电池进行充电。PPTC器件和电压过载保护器件相互配合，可以对以下故障起保护作用：

　　（1）过流：过流可能会损坏功率FET或电池组。
　　（2）极性接反：这时二极管导通，PPTC器件进入高阻抗状态进行限流保护。
　　（3）过压：这时电压过载保护器件起作用，PPTC器件则限制电流。
　　（4）PPTC器件还可装在电池组的输入端，增加一层保护作用。如果设备是为耳机、汽车免提设备这类有源附件供电时，在电源输出端，也需要保护。

保护电池组
　　由滥充而引起的电池过温是电池组设计人员主要关心的问题。锂电池组中尽管有过压及过流检测安全保护电路（包括集成电路及MOSFET），仍需串联PPTC器件。因为在有过强的静电放电、温度过高以及短路的情况下半导体电路会出现故障。在电压保护电路失效而又没有温度保护的情况下，电池就会在过充或滥充时产生过多热量，使电池破裂、漏液、冒烟、甚至燃烧。

　　此外，对便携式产品工作时间的延长，推动人们去研制体积更小、质量更轻的锂离子和锂聚合物电池。为适应这些新型电池保护电路的要求，PPTC保护器件制造商也在减小器件的消耗方面不断努力。

　　瑞侃公司最近推出一种新型条状PPTC电池保护器件，与以往产品相比，可将电阻降低35%左右。该器件能同时起到过流保护及过温保护的作用，专为降低电池组阻抗、满足更长工作时间要求的便携式电子产品而设计。

　　通过将PPTC电池保护器件和电池组里面的原电池串联在一起，无论温升是由短路造成的还是由过充引起的，器件都可以发挥保护作用，无须热熔断丝或双金属断路器。此条状PPTC器件采用镍做引脚，尺寸又小又薄，可直接焊到原电池上，既节省空间，又降低安装费用（见图2）。

保护CLA电路
　　点烟器电源转换器（CLA）的工作温度范围很宽，使其充电环境变化很大，这是因为汽车所处的环境很恶劣，而在电气方面的要求又很严格。CLA经常出现的故障主要有以下三种类型：

学习学习

　　（1） 电流过大：将损坏充电器或者汽车电路。
　　（2） 充电器电路故障：将烧断充电器里的熔断丝或损坏汽车的电气线路。
　　（3） 极性接反：将损坏移动电话充电器的电路。

　　在CLA的输入端安装一只电流保护器件就可避免上述故障。终端设备的负载电流、CLA本身功率转换电路对故障的敏感程度，都是决定保护要求的主要因素。一般而言，在CLA的输入端，过流保护器件是与瞬态电压抑制二极管这类电压过载保护器件一起使用的。采用可恢复PPTC器件，可一劳永逸地保护电路，免去了用熔断丝时的更换烦劳，对厂商来说，则减少了退回保修的产品数量。
本新闻共3页,当前在第1页 [1] [2] [3]