自恢复保险丝
自恢复保险丝
自恢复保险丝是一种过电流电子保护元件，通过将导电颗粒材料与高分子量有机聚合物在高压、高温和硫化反应条件下混合，并通过特殊工艺进行加工而制成。自恢复保险丝可以在灯达到使用寿命时为其提供保护，并提供晶体管故障保护。根据材料的不同，自恢复保险丝可分为两种类型：聚合物PPTC和陶瓷CPTC。
1工作原理
自恢复保险丝由经过特殊处理的聚合物树脂和分布在内部的导电颗粒（炭黑）组成。在正常操作下，聚合物树脂将导电颗粒紧密结合在晶体结构外，形成链状导电通路。此时，自恢复熔丝处于低电阻状态（a），并且通过自恢复熔丝的电流在电路上产生的热量很小，不会改变晶体结构。当电路中发生短路或过载时，流过自恢复熔断器的大电流产生的热量使聚合物树脂熔化，迅速增加其体积，并形成高电阻状态（b）。工作电流迅速减小，从而限制和保护电路。故障排除后，自恢复保险丝再次冷却结晶，体积缩小，导电颗粒再次形成导电路径。自恢复保险丝恢复到低电阻状态，从而完成对电路的保护，而无需手动更换。
2、动作原理
自恢复保险丝的工作原理是能量的动态平衡。流经自修复保险丝系列部件的电流由于自修复保险丝序列之间的关系而产生热量，并且所产生的热量的全部或部分消散到环境中。未消散的热量将提高自修复保险丝系列组件的温度。正常运行期间的温度相对较低，产生和散发的热量达到平衡。自愈保险丝系列组件处于低电阻状态，自愈保险丝系列不工作。当流经自修复保险丝系列组件的电流增加或环境温度升高时，但如果达到产生的热量和耗散的热量之间的平衡，则自修复保险丝序列仍然不工作。当电流或环境温度进一步升高时，自恢复保险丝系列将达到更高的温度。如果在这个阶段电流或环境温度继续升高，产生的热量将大于消散的热量，导致自修复保险丝系列组件的温度突然升高。在这个阶段，一个小的温度变化将导致电阻的显著增加。此时，自修复保险丝串联组件处于高电阻保护状态，阻抗的增加限制了电流。电流在短时间内急剧下降，从而保护电路设备免受损坏。只要施加的电压产生的热量足以消散自修复保险丝系列组件的热量，处于变化状态的自修复保险丝串联组件就可以保持工作（高电阻）。当施加的电压消失时，自恢复保险丝系列可以自动恢复。
3.分类
根据材料的不同，自恢复保险丝可分为两种类型：聚合物PPTC和陶瓷CPTC。根据封装形式，它们也可以分为两种类型：引线插件和SMD贴片。根据电压也可分为600V、250V、130V、120V、72V、60V、30V、24V、16V、6V等
聚合物PPTC的主要优点是：零功率电阻在室温下可以做得很小，大电流产品只有几毫欧姆，电路功耗低，可以忽略不计，体积相对较小。它可以串联在过电流保护和温度熔断器的脆弱电路中，电阻变化速度快，约为几毫秒，热容量小，恢复时间短，耐冲击，可循环保护多达8000次。PTC可以用作温度熔断器，因此它在一定程度上反映了温度熔断器在电路中的性能和功能。实现电路中过电流保护和过温保护的双重保护功能。
陶瓷CPTC的主要优点是易于制造且相对便宜，但它具有大电阻、大体积和高在线损耗，从几十到数千Ω不等。适用于小电流过电流保护。当它在高温下过热时，容易出现负电阻效应（电阻值降低），并且保护速度较慢。它具有大的热容量和数百毫秒量级的长恢复时间。应用范围相对较窄，如不适用于快速保护电路、汽车线束保护、PCB迹线保护等。它主要用于加热设备，可以选择在一些不需要考虑损耗的小信号电路中。
4.选型
1.确定电路的以下参数：
A最大工作环境温度b标准工作电流c最大工作电压（Umax）d最大故障电流（Imax）
2.选择能够适应电路最高环境温度和标准工作电流的自修复熔断元件
使用温度降低{环境温度（℃）工作电流（a）}表，选择与电路的最高环境温度最匹配的温度。浏览此列可查看等于或大于电路标准工作电流的值。
3.将所选部件的最大额定电流与电路的最大工作电压和故障电流进行比较
使用电气特性表验证您在步骤2中选择的部件是否将使用电路的最大工作电压和故障电流。检查设备的最大工作电压和最大故障电流。确保Umax和Imax大于或等于电路的最大工作电压和最大故障电流。
4.确定动作时间
动作时间是指当整个设备上出现故障电流时，将该部件切换到高电阻状态所需的时间。为了提供预期的保护功能，明确自恢复保险丝元件的工作时间是很重要的。如果您选择的组件动作过快，可能会发生异常或有害的动作。如果部件移动过慢，在部件切换到高电阻状态之前，受保护的部件可能会损坏。
使用25℃的典型动作时间曲线来确定自修复熔丝元件的动作时间对电路来说是过快还是过慢。如果是，则返回步骤2以重新选择备用部件。
5.验证环境的工作温度
确保应用的最低和最高环境温度在自修复保险丝元件的工作温度范围内。大多数自修复保险丝组件的工作温度范围在-40℃到85℃之间。
6.验证自修复保险丝组件的外部尺寸
使用外部尺寸表将您选择的自恢复保险丝的外部尺寸与应用程序的空间条件进行比较。