中心議題:

• 介紹LCD加熱元件的保護技術
• 用於交流電源的協調保護
• 概述工業控製器的保護策略

解決方案:

• 安裝獨立於加熱元件控製器的PPTC器件，保護LCD和加熱器的控製電路
• 交流電源輸入端的協調式過流和過壓保護電路，減少元件數量、降低成本
• 采用金屬氧化物壓敏變阻器
  ，行過壓保護
• 采用PPTC器件
  ，減少元件數量以及故障對係統的影響

用高分子聚合物正溫度係數器件（PPTC）實現的過流、過熱協同保護技術可以保護家用電器中的電動機
、控製器和電子元件。PPTC器件的電阻小，尺寸與熔斷器相同，在出現故障時
，會限製危險的大電流流過。不過，在排除了故障並且切斷電源之後，PPTC器件會恢複原來的低電阻狀態
，它所保護的設備仍能正常工作。

LCD加熱元件的保護技術
液晶顯示器在家用電器中得到廣泛應用，但是溫度變化對它的影響很大。這是因為LCD在zai低di溫wen下xia的de性xing能neng很hen差cha
，所suo以yi往wang往wang使shi用yong加jia熱re元yuan件jian來lai提ti高gao溫wen度du，改gai善shan性xing能neng。一yi般ban的de做zuo法fa是shi，把ba加jia熱re元yuan件jian的de溫wen度du傳chuan感gan器qi連lian接jie到dao由you微wei處chu理li器qi進jin行xing控kong製zhi的de開kai關guan上shang，用yong開kai關guan控kong製zhi加jia熱re元yuan件jian，當dangLCD的溫度超過規定範圍時，就切斷加熱元件的電源。

這(zhe)個(ge)方(fang)法(fa)的(de)缺(que)點(dian)在(zai)於(yu)
，微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)控(kong)製(zhi)著(zhe)加(jia)熱(re)元(yuan)件(jian)，現(xian)在(zai)又(you)用(yong)來(lai)進(jin)行(xing)過(guo)熱(re)控(kong)製(zhi)。如(ru)果(guo)微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)或(huo)者(zhe)其(qi)他(ta)控(kong)製(zhi)元(yuan)件(jian)出(chu)故(gu)障(zhang)，會(hui)喪(sang)失(shi)對(dui)加(jia)熱(re)元(yuan)件(jian)的(de)控(kong)製(zhi)，導(dao)致(zhi)在(zai)高(gao)溫(wen)時(shi)電(dian)源(yuan)關(guan)斷(duan)功(gong)能(neng)失(shi)效(xiao)，發(fa)熱(re)失(shi)控(kong)。 
 

圖1 PPTC器件會在高溫時降低流入加熱元件中的電流

安裝一個獨立於加熱元件控製器的PPTC器件，就能夠保護LCD和加熱器的控製電路
，避免溫度過高而造成損壞。如圖1所示，PPTC器件一般放在電源和加熱器之間的連接線路中，並置於LCD熱傳導回路中，這樣一來

，LCD產生的熱就能傳導到PPTC器件上了。當LCD的溫度達到某一個預定溫度時，PPTC器件的電阻迅速上升，發熱元件中的電流便隨之下降。一旦故障排除，並且重新上電
，這個電路還會恢複到正常的工作狀態。
 
用於交流電源的協調保護
congxiaoxingdetaishijiayongshebeidaozhuanyerenyuanshiyongdegaowenlu
，dianzishebeidejiegouriyifuza
，gongnengyuelaiyueduo，zheyiqietuidongzhedianludejicheng
，dianlubanchicundesuoxiao。erruhebaohumingandedianziyuanjian，fangzhidianyashunbian、短路和用戶誤用造成的損壞，就是製造商首要關心的問題。過去在設計控製電路板時
，變壓器的(de)原(yuan)邊(bian)和(he)副(fu)邊(bian)上(shang)通(tong)常(chang)不(bu)使(shi)用(yong)過(guo)流(liu)保(bao)護(hu)。出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)時(shi)
，依(yi)靠(kao)變(bian)壓(ya)器(qi)把(ba)大(da)量(liang)的(de)熱(re)散(san)發(fa)出(chu)去(qu)，防(fang)止(zhi)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)損(sun)壞(huai)。而(er)接(jie)在(zai)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)輸(shu)入(ru)端(duan)的(de)協(xie)調(tiao)式(shi)過(guo)流(liu)和(he)過(guo)壓(ya)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)

，能(neng)夠(gou)幫(bang)助(zhu)設(she)計(ji)師(shi)達(da)到(dao)安(an)全(quan)機(ji)構(gou)的(de)要(yao)求(qiu)，並(bing)且(qie)減(jian)少(shao)元(yuan)件(jian)數(shu)量(liang)、降低成本。
 

圖2 接在交流電源電路中的協調式過壓及過流保護

圖2說明了金屬氧化物壓敏變阻器（MOV）如何與PPTC器件結合使用。這兩者的結合提高了苛刻交流環境中的設備可靠性
，並且達到國際電工委員會的IEC 61000標準的測試要求。
　　
金屬氧化物壓敏變阻器具有高的通流和能量吸收能力，快的響應速度，低廉的成本，非常適合在電源端進行過壓保護。PPTC過流保護器件的額定工作電壓也是交流240V，允許最高達265V的間歇性電壓，可以與交流電源輸入線路中的壓敏變阻器安裝在一起。

可自動恢複的PPTC保護器件與一次性電流熔斷器不同，在出現故障時
，如果電流略有上升就會引起其溫度升高，防止電路損壞。把PPTC器件安裝在可能發熱的元件附近
，例如磁性元件、場效應晶體管（FET）
，或者功率電阻器旁，隻需要一個就能夠實現過流保護和過熱保護。　
　
交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)出(chu)現(xian)的(de)一(yi)些(xie)過(guo)載(zai)狀(zhuang)況(kuang)可(ke)能(neng)會(hui)導(dao)致(zhi)壓(ya)敏(min)變(bian)阻(zu)器(qi)仍(reng)然(ran)處(chu)在(zai)鉗(qian)位(wei)狀(zhuang)態(tai)，這(zhe)時(shi)電(dian)流(liu)會(hui)繼(ji)續(xu)流(liu)過(guo)，最(zui)終(zhong)可(ke)能(neng)會(hui)導(dao)致(zhi)這(zhe)個(ge)器(qi)件(jian)因(yin)過(guo)熱(re)而(er)損(sun)壞(huai)。把(ba)PPTC器qi件jian裝zhuang在zai金jin屬shu氧yang化hua物wu壓ya敏min變bian阻zu器qi附fu近jin，就jiu可ke以yi密mi切qie地di監jian控kong壓ya敏min變bian阻zu器qi的de發fa熱re狀zhuang況kuang。在zai壓ya敏min變bian阻zu器qi長chang時shi間jian過guo載zai的de情qing況kuang下xia，它ta的de熱re量liang會hui傳chuan送song到daoPPTC器件上
，使PPTC器件更快地轉變為高阻狀態，限製壓敏變阻器中的電流
，從而保護壓敏變阻器不致燒壞。

對於具體應用，選用什麼PPTC器件和壓敏變阻器，與國際電工委員會IEC 61000-4-5規定的設備保護級別有關，也與設備本身的工作條件有關。在選擇PPTC器件時

，首要考慮的問題是，這個器件的額定電流要和電氣設備在正常工作情況下的電流吻合。
 
工業控製器的保護策略
chuantongshang，yizhishiyongyicixingrongduanqilaibaohudianzidianlu，fangzhiguoliuzaochengsunhuai。zaishiyongzhexiangjishushi，ruguoxianluchuxianguzhang，huozheyuanjianchuxianguzhang

，liuguodedianliuguoda，rongduanqijiangshaoduan，yushidianqilianjiezhongduan。erruguoxitongzhongyouyigeyuanjianfashengguzhang，qitayuanjianhezhenggexitongzebunenggongzuo。zheyangyilai
，bixubashoudaoyingxiangdeyuanjianshangderongduanqiquanbuquxiagenghuan，xitongcainengzaiciyunzuo。

在控製器和遙控裝置中，如果使用自複故障保護技術，就可以減少故障對係統的影響，減少影響係統的元件數量，並且縮短修理時間。PPTC器件是取代熔斷器技術的實際可行的辦法，它能夠保護寶貴的電子係統，減少保用和維修服務的成本，並且提高用戶的滿意程度。　
　
在工業控製器的許多應用中，用PPTC器件取代一次性使用的熔斷器，可以幫助設計人員在關鍵性的接口電路上實現同樣水平的過流保護；並且，當一個外部故障引起係統中出現大電流時
，就用不著更換熔斷器或者進行維修了。
 

圖3 PPTC器件能夠保護控製器和遙控裝置之間的連接線路以及電源輸入電路

除了控製器，任何遠程傳感器
、指示器，或者需要電源的製動器

、模擬電路
，或者通信總線接口，如果使用PPTC器件
，都會給它們帶來益處（見圖3）。這些元件經常會因為接錯線路、接錯電源或者中線連接不牢固而造成損壞。

結語
利用協調式過流
、過熱和過壓保護，設計師可以減少元件數量、減少由於電動機和控製板變壓器出現故障而造成的保用回收。PPTC器件的電阻小、動作時間快
、高度低並且具有自複功能，能夠幫助設計人員設計出安全可靠的產品，並且達到監管機構的要求。