PPTC自復(fù)保險(xiǎn)絲的基本原理與技術(shù)特點(diǎn)
1. PPTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的基本原理
PPTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，是聚合物正溫度系數(shù)器件，是半結(jié)晶聚合物和導(dǎo)電粒子混合制成。通常被稱作自恢復(fù)保險(xiǎn)絲、熱敏電阻，或簡(jiǎn)稱為PPTC。
在常溫下，因?yàn)镻PTC的阻抗很低，線路上流經(jīng)PPTC元件的電流所產(chǎn)生的熱量很小，PPTC運(yùn)行在熱能平衡的狀態(tài)（發(fā)熱與散熱相當(dāng)），不會(huì)改變聚合物的晶狀結(jié)構(gòu)；PPTC內(nèi)部可以通過一定的電流；當(dāng)較大電流流過時(shí)，PPTC以I2R功率發(fā)熱使 發(fā)熱大于散熱，溫度因此升高并使聚合物基材膨脹，使導(dǎo)電粒子分離電阻增大；電阻增大使發(fā)熱更快，膨脹越迅速，使其阻值遞增加劇。當(dāng)元件內(nèi)部溫度升到125℃，電阻增大更劇烈。電阻的增大使得線路中的電流急劇下降，只有一個(gè)小量電流仍流過元件。它足以維持元件的溫度，并使元件保持高電阻狀態(tài)。當(dāng)電源開關(guān)關(guān)閉及故障消除后，自復(fù)保險(xiǎn)絲才會(huì)冷卻。它冷卻后，會(huì)恢復(fù)至初始狀態(tài)，重新使導(dǎo)電粒子相互連接。其電阻又降至可流過額定的不動(dòng)作電流水平。這種循環(huán)可重復(fù)很多次。
和傳統(tǒng)的保險(xiǎn)絲相比，PPTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲是可以重復(fù)使用的，提高了產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性，降低了產(chǎn)品的售后服務(wù)費(fèi)用。
2. PPTC 自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的特點(diǎn)
過電流保護(hù)
當(dāng)設(shè)備電路出現(xiàn)過電流或短路故障時(shí)， PPTC會(huì)快速的從低電阻轉(zhuǎn)變高阻態(tài)，達(dá)到保護(hù)電路的目的。
自動(dòng)復(fù)位
當(dāng)引起過載電流的故障排除后，PPTC自動(dòng)復(fù)位，無需人工拆換。
自鎖（非循環(huán)）運(yùn)作
PPTC觸發(fā)后，以極小的電流鎖定其高阻狀態(tài)。在電源關(guān)閉和故障排除后，才會(huì)自動(dòng)復(fù)位，從而避免了故障設(shè)備通斷惡循環(huán)現(xiàn)象。
耐大電流
PPTC具有極強(qiáng)的耐大電流能力，有些型號(hào)的產(chǎn)品可承受100A的沖擊電流。
抗雷擊
PPTC具有抗雷擊的功能，它可以使用在那種能把電流限定在相當(dāng)?shù)偷某潭扔植粫?huì)因瞬時(shí)雷電沖擊而使系統(tǒng)失去操作性能的裝置之中。
快速斷開
自復(fù)保險(xiǎn)絲功能高分子材料的本征特性，使他限制電流的速度比其他類似的裝置快得多。
3. 環(huán)境溫度的影響
下圖是自復(fù)保險(xiǎn)絲保持電流和動(dòng)作電流與溫度的關(guān)系。自復(fù)保險(xiǎn)絲是熱敏材料制成的，所以周圍溫度的變化必定對(duì)其性能有影響。當(dāng)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲周圍的溫度升高時(shí)，觸發(fā)所需的能量就小了，因此保持電流就小了，如圖3所示， I HOLD 和 I TRIP 與環(huán)境溫度的關(guān)系曲線是負(fù)斜率的。25℃時(shí)線路上的電流100%流過自復(fù)保險(xiǎn)絲，若環(huán)境溫度高于或低于該值時(shí)，元件的不動(dòng)作電流和動(dòng)作電流便會(huì)按一定的 比例增減。
4. 自復(fù)保險(xiǎn)絲與其他過流保護(hù)器件的差異
電子設(shè)備上常見的過流 / 超溫保護(hù)器有傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲、雙金屬斷路保護(hù)器及陶瓷等器件。傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲僅能保護(hù)一次，燒斷后需要更換。
自復(fù)保險(xiǎn)絲，可重復(fù)使用而無需更換，且體積小，易安裝。雙金屬斷路保護(hù)器能自動(dòng)復(fù)原，但是它在故障仍然存在的情況下也自己回復(fù)。這樣就再次連接故障條件，導(dǎo)致設(shè)備破壞，是不安全的，而自復(fù)保險(xiǎn)絲會(huì)一直處于高電阻狀態(tài)，直到電源被關(guān)掉，故障被清除后，再自動(dòng)復(fù)位。
自復(fù)保險(xiǎn)絲的初始電阻值，對(duì)故障的反應(yīng)時(shí)間及外型尺寸等均優(yōu)于陶瓷器件：兩種產(chǎn)品均是可復(fù)位的；但是在相同的動(dòng)作電流條件下，自復(fù)保險(xiǎn)絲比陶瓷器件明顯反應(yīng)快很多；而且自復(fù)保險(xiǎn)絲具有體積小、電阻低、響應(yīng)快等顯著優(yōu)點(diǎn)。
5. 產(chǎn)品選型指南?
第一步 了解設(shè)備電路的工作特性，包括：
1）最大周邊工作溫度
2）25℃正常工作時(shí)的額定不動(dòng)作電流（IH ）
3) 最高工作電壓（Vrms ）
4) 25℃時(shí)最小動(dòng)作保護(hù)電流（IT ）
第二步 根據(jù)IH值、Vrms 值、產(chǎn)品類別以及安裝方式選擇一 種自復(fù)保險(xiǎn)絲系列。
第三步 如果設(shè)備的周邊環(huán)境溫度不是標(biāo)準(zhǔn)的25℃，要根據(jù)該自復(fù)保險(xiǎn)絲系列的《環(huán)境溫度與不動(dòng)作電流關(guān)系特性圖》中的不動(dòng)作工作電流與額定不動(dòng)作電流百分比—— 環(huán)境溫度的線性關(guān)系計(jì)算不動(dòng)作電流IH 的值。
計(jì)算公式： 不動(dòng)作電流(IH )= 額定不動(dòng)作電流(IH )÷對(duì)應(yīng)的環(huán)境溫度百分比
第四步 根據(jù)步驟2選定的自復(fù)保險(xiǎn)絲系列以及步驟所計(jì)算 出的IH，在其對(duì)應(yīng)的規(guī)格表中選出合適的元件。所選出 的自復(fù)保險(xiǎn)絲的IH 須大于或等于步驟3所計(jì)算出的IH 值。
第五步 在所選的自復(fù)保險(xiǎn)絲所對(duì)應(yīng)的《電氣特性》和《自 復(fù)保險(xiǎn)絲動(dòng)作保護(hù)時(shí)間曲線圖》中找出最小動(dòng)作保護(hù)電 流(IT ) 和動(dòng)作時(shí)間（sec）/ 電流 (A)的值。
