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1.保險絲的動作原理

PPTC：Polymeric Positive Temperature Coefficient,，即高分子聚合物正系數(shù)溫度電阻。又稱可復(fù)式保險絲(Resettable Fuse),，國內(nèi)的電子行業(yè)內(nèi)通常稱之為自恢復(fù)保險絲或過流保護片。PPTC的成分是導電晶粒和高分子聚合物,。電極是由導電金屬制作,，以塑料薄膜或者樹脂包覆,。

如圖10-1所示,，PPTC由高分子基體材料及導電微粒子(導電晶粒)組成,，當有異常過電流通過PPTC時，產(chǎn)生的熱量I2R使高分子基體材料膨脹,，包裹在高分子基體材料外的導電微子會分開,，從而切斷PPTC的導電通道，使PPTC電阻上升近似開路,，從而減小異常過電流,，有非常微小的電流流過維持PPTC的動作狀態(tài)。當異常過電流故障關(guān)閉后,，PPTC溫度下降,，PPTC高分子基體材料收縮至原來的形狀重新將導電微粒子聯(lián)結(jié)起來，導電通道會恢復(fù),，PPTC電阻又恢復(fù)到原來的低阻狀態(tài),，上述過程可循環(huán)多次。

圖10-1：PPTC物理動態(tài)過程

下圖10-2是PPTC的電阻隨溫度變化的曲線,，從圖中可以看出PPTC的電阻隨溫度的增大而增大,，PPTC內(nèi)部溫度的高低由流過PPTC的電流大小決定，故我們也可以稱PPTC是對溫度和電流敏感的器件,。PPTC最大的特點是在其額定使用范圍內(nèi),，每次故障排除后PPTC不需要更換，可反復(fù)多次應(yīng)用于電路中,，有效節(jié)約維修時間及成本,。

圖10-2：PPTC的R-T曲線

2.保險絲的類型

PPTC保險絲按形態(tài)可分有貼片型SMD，插件型RLD,，金屬片式,。

3.FUSE

CPTC

CPTC(陶瓷正溫度系數(shù)熱敏電阻)ceramic Positive Temperature Coefficient，CPTC熱敏電阻由陶瓷材料制作而成,，并經(jīng)過半導化摻雜以后PTC效應(yīng)尤為突出,，一般在常溫下時候它的電阻值很低，但是隨著溫度的升高,，當?shù)竭_居里點附近時候會發(fā)生驟變,，電阻會急劇增大，也就是呈現(xiàn)高阻狀態(tài),，表現(xiàn)出了陶瓷材料的PTC效應(yīng),，因此比較多見應(yīng)用于線路過載保護、鎮(zhèn)流器,、節(jié)能燈啟動,、電機啟動、彩電消磁、溫度測溫補償?shù)?。常見類別有SCA,SCB,SCD,。

熔斷型保險絲

表面貼裝式快速熔斷器和慢熔熔斷器均采用厚膜工藝，熔斷元件極為穩(wěn)定,，中型浪涌熔斷器采用空中導線(WIR)結(jié)構(gòu),。熔斷型保險絲只能使用一次，無法像PPTC一般可以自恢復(fù),。

三端保險絲

三端保險絲是從其結(jié)構(gòu)取的通用名稱,，它也叫自控制保險絲(Self Control Fuse)，限流模塊CLM(Current Limiting Module),。

三端保險絲是一種芯片型SMD器件,，可以防止過電流和過電壓。如圖10-7所示,，它包括保險絲元件,，以確保在正常電流下穩(wěn)定運行，并在發(fā)生過電流時切斷電流,。它還包括電阻加熱元件,，該電阻加熱元件可以與諸如IC和FET的電壓檢測裝置組合使用。當檢測到過電壓時,，加熱元件被電激勵以產(chǎn)生熱量來熔斷熔絲元件,，從而實現(xiàn)過電壓保護。

圖10-7：三端保險絲的兩種典型結(jié)構(gòu)

圖10-8：三端保險絲的典型用法

圖10-9：三端保險絲兩種作用狀態(tài)

 圖10-9左圖為過流保護生效狀態(tài),，保險絲斷掉一側(cè)，右圖為過壓保護生效狀態(tài),，使能腳主動給heater電阻灌入電流,，使其發(fā)熱燒斷兩側(cè)的保險絲。