電路保護:Fuse or PPTC
發布時間:2014-09-04 責任編輯:stone
【導讀】電子產品設計工程師通常會采用被動保護器件實現過電流、過電壓及過溫保護,但是如果器件的選型不恰當,往往會起不到應有的效果。
隨(sui)著(zhe)人(ren)們(men)安(an)全(quan)意(yi)識(shi)的(de)增(zeng)強(qiang),電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)成(cheng)為(wei)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)的(de)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)考(kao)慮(lv)因(yin)素(su)之(zhi)一(yi)。電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)通(tong)常(chang)會(hui)采(cai)用(yong)被(bei)動(dong)保(bao)護(hu)器(qi)件(jian)實(shi)現(xian)過(guo)電(dian)流(liu)、過電壓及過溫保護,但是如果器件的選型不恰當,往往會起不到應有的效果。
前不久在網上讀到一篇關於保險絲的文章《保險絲是不是真的足夠保險?》,認為保險絲存在不能有效保護電路的情況。本文引述其故障電路及分析,如下。該博文描述,當電源損壞時,如果內部發生類似圖1示意位置的短路,短路電流應該燒掉保險絲,但在在實際應用中發現有時標“爆裂”字樣位置銅皮也會因電流過大燒焦、燒斷,更有甚者有時候居然會出現橋堆的腳都燒斷的現象。
bowenzuozherenweibaoxiansisuiranyerongduanle,danbingmeiyouqidaoshejisuoqiwangdexiaoguo,zaibaoxiansirongduandetongshi,dianyuanneibudeduanluhaishijinyibudaozhilebufendianludesunhuai。gaiwenzuozhezhayuelerutu2所(suo)示(shi)保(bao)險(xian)絲(si)熔(rong)斷(duan)時(shi)間(jian)示(shi)意(yi)圖(tu),認(ren)為(wei)保(bao)險(xian)絲(si)是(shi)需(xu)要(yao)熔(rong)斷(duan)時(shi)間(jian)的(de),由(you)於(yu)保(bao)險(xian)絲(si)電(dian)阻(zu)很(hen)小(xiao),這(zhe)個(ge)熔(rong)斷(duan)時(shi)間(jian)並(bing)不(bu)短(duan)。認(ren)為(wei)即(ji)使(shi)使(shi)用(yong)快(kuai)燒(shao)保(bao)險(xian)絲(si),隻(zhi)是(shi)加(jia)快(kuai)熔(rong)斷(duan)速(su)度(du),還(hai)是(shi)不(bu)能(neng)解(jie)決(jue)問(wen)題(ti),而(er)且(qie)選(xuan)了(le)快(kuai)斷(duan)保(bao)險(xian)絲(si)後(hou),需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)通(tong)電(dian)衝(chong)擊(ji)電(dian)流(liu)的(de)影(ying)響(xiang),如(ru)果(guo)選(xuan)擇(ze)的(de)電(dian)流(liu)餘(yu)量(liang)不(bu)夠(gou)大(da),衝(chong)擊(ji)電(dian)流(liu)會(hui)誤(wu)燒(shao)保(bao)險(xian)絲(si),如(ru)果(guo)電(dian)流(liu)餘(yu)量(liang)偏(pian)大(da),又(you)會(hui)回(hui)到(dao)類(lei)似(si)使(shi)用(yong)普(pu)通(tong)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)慢(man)響(xiang)應(ying)狀(zhuang)態(tai)。
博文作者建議解決辦法是在電路中串接歐姆級電阻,利用其壓降降低最大故障電流,或直接燒斷。

圖1 電源銅皮爆裂位置示意圖

在保險絲選型時,設計者往往為了避免開機脈衝、wenduzhejiandengzaochengdebaoxiansiwudongzuo,erxuanzeguodaedingdianliudebaoxiansi,youkenengdailaibaoxiansidongzuobujishidehouguo。zaibaoxiansixuanxingdeguochengzhong,zuihaonenggoumoqingdianlunenggouchengshoudezuidaguzhangdianliu、最高工作電流、工作溫度及開機脈衝波形等,專業的保險絲供應商都可以幫助選擇比較恰當的產品型號,實現最佳的保護效果。
當然還有一種更為突出的保護方案,就是采用 TE 的 LVR 係列 PPTC。在如上所示的電源方案中,PPTC 由於保持電流定義及無需考慮脈衝折減等因素,選擇的 PPTC 型號對於的保持電流要遠遠小於保險絲定義的額定電流,考慮60度工況條件,保持電流0.25A的 LVR025S 已經可以滿足 220V/30W 的應用要求。
而且由於 LVR025S 初始電阻在 1.3~2.1歐姆,遠遠的高於1A保險絲的電阻,短路發生時,回路中的故障電流將遠小於使用保險絲的電流。在故障解除後,PPTC 自動恢複,無需更換保險絲,在獲得更優的保護效果的同時,降低了維護成本。
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