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PolySwitch®自恢复PPTC器件

Littelfuse的PolySwitch®和POLYFUSE®自恢复器件可为汽车、电信和电源设备应用提供可靠的过流保护。固态聚合物正温度系数(PPTC)器件的电阻会随着元件的加热而增大。这样可确保电流安全流动,并防止保险丝熔断。我们提供表面安装式、低电阻式、插片式、径向引线式、额定线路电压式和电池叠片式自恢复保险丝。我们的TD和芯片PolySwitch器件非常适合与控制车窗和座椅的小型电机配合使用。

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PolySwitch®自恢复PPTC器件产品

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PolySwitch®自恢复PPTC器件 应用

A backup camera image appears on the infotainment console
摄像头

数字倒车、前排和车道偏离摄像头可帮助电动汽车驾驶员并保护乘客、行人和财产。 Consult this block diagram to

three electricity meters with green digital screens
电表

Smart electricity meters give building managers insight into and control over energy use. Littelfuse makes the solid state relays,

The bellows of a ventilator
通风机

呼吸机不会发生故障。Littelfuse为确保这种可靠性而提供的元件以方框图的形式显示。 Our solutions

A vehicle's infotainment system touchscreen for calling, navigation, and music
信息娱乐系统

Littelfuse 为电动汽车信息娱乐系统提供的解决方案包括整流器和 ESD 抑制器。 A block diagram illustrates how our products fit

A driver activates the phone control on their steering wheel
eCall

配备 eCall 的商用和乘用电动汽车在发生碰撞时会自动提醒紧急救援人员。 A block diagram indicates the

A mirrored dome houses a digital camera inside a bus
安全摄像头

Wireless security cameras need temperature sensors and ESD protection that wired security cameras do not. Block diagrams illustrate how Littelfuse

PolySwitch®自恢复PPTC器件资源

PolySwitch®自恢复PPTC器件信息中心

Littelfuse PolySwitch和POLYFUSE器件为聚合物正温度系数(PPTC)器件,可提供自恢复过流保护,降低保修、服务和维修成本。自恢复PPTC适用于频繁发生过流或需要保持正常运行的情况,常用于消费电子产品、电源线、电信、输入/输出端口、过程控制和医疗设备保护等应用。

流量增加时,PPTC的电阻也会随温度的升高而增大。它专用于在保证恒定安全电流电平的同时限制不安全电流,当故障得到解决且温度返回安全水平时,电阻将自动“重置”。

表面安装式自恢复PPTC器件(LoRho、0603L、0805L、1206L、1210L、1812L、2016L、2920L、250S、femtoSMD、picoSMD、nanoSMD、microSMD、miniSMD、decaSMD、SMDC、AHS、SMD、nanoAMSD、microASMD、miniASMD、ASMD)为空间极为有限且需要自恢复保护的应用提供过流保护。封装尺寸从0402到3425不等,保持电流范围为50mA到7A。

径向引线式自恢复PPTC(USBR、16R、30R、60R、72R、250R、600R、RGEF、RUEF、RXEF、RHEF、RKEF、AGRF、AHRF、AHEF)旨在为空间要求不高、需要自恢复保护的应用提供过流保护。

电池叠片式自恢复PPTC(VLR、VLP、VTP、MXP、MGP、SRP、LR4、RSD)为需要自恢复保护的充电电池提供可靠的非循环保护,防止过充和短路事件。

Lo Rho自恢复PPTC具有超低的正常工作电阻,同时保持与其他Littelfuse PPTC产品相同的性能,有表面安装式Low Rho SMD系列和表面安装式Lo Rho系列可供选择。

电信自恢复PPTC设计用于防止电信和网络应用中常见的短时高压故障电流(电力线交叉或电力线感应浪涌)。250R、250S、TRF250、TSL250、TS250、TCF250和TSV250系列可用于帮助电信网络设备达到ITU K.20和K.21规定的保护要求。600R、TRF600、TR600、TS600和TSM600系列设计用于需要满足GR-1089-CORE和UL60950/EN60950/IEC60950要求的应用。

Littelfuse plants for PolySwitch devices are ISO/TS 16949:2009 and ISO 9001:2008 certified.

传统保险丝与PPTC的区别

保险丝和PPTC同属过流保护器件,但各自具有独特的工作特性和优势。理解这两项技术之间的差异有助于根据不同应用选择产品。

最明显的区别是PPTC可自动恢复,而传统保险丝跳闸后需要更换。在大多数类似的过流事件发生后,保险丝会完全停止电流(这在关键应用中可能是需要的),而PPTC可继续使设备正常工作(除非出现极端情况)。

由于PPTC能够自动恢复,许多电路设计师会选用它来处理可能频繁发生过流事件,并且必须保持低保修和服务成本、确保系统持续运行和/或提高用户透明度。此外,在难以检修的电路中或难以更换保险丝的偏远地区,也常会选用这些器件。

另外还要考虑其他几项可区分PPTC和保险丝的工作特性,并且最好在用于终端应用前进行测试并验证器件性能。

使用传统保险丝或PPTC(正温度系数)器件都可以实现过流电路保护。PPTC通常被广泛用于电信、计算机、消费电子产品、电池和医疗电子产品应用中,在这些应用中,过流现象普遍存在,并且需要自动自恢复能力。

Littelfuse offers PPTCs with the following general forms and features, and come in a variety of sizes and capacities:

表面贴装型器件

  • 完整的一系列紧凑型封装
  • 低保持电流
  • 极短的跳闸时间
  • 低电阻

径向引线系列

  • 高达600Vdc的保护器件
  • 极高的保持电流
  • 低动作电流/保持电流比
  • 低电阻

电池叠片型器件

  • 窄型低剖面设计
  • 可焊接的带状镍端子
  • 电阻低,可延长电池的工作时间

如果您的应用要求超出了我们的产品范围,在某些情况下,我们能够提供定制解决方案。请联系Littelfuse了解详情。

Littelfuse PPTC特性

聚合物正温度系数(PPTC)和传统保险丝器件均会响应电路中过电流产生的热量。保险丝熔断断开,中断电流,而PPTC则在温度上升时限制电流,从低电阻状态变为高电阻状态。这两种情况都称为跳闸。右图显示了PPTC对温度的典型响应。

littelfuse ptc temp response

Littelfuse聚合物PPTC主要由高密度聚乙烯与石墨混合制成。在发生过电流事件时,聚合物PPTC将升温并膨胀,从而导致导电粒子断开接触并停止电流。

在发生过电流现象后的一般复原程序是切断电源,让设备冷却下来。

泄漏电流

当PPTC处于“跳闸状态”时,通过将电流限制在低漏电水平来保护电路。在较低电压下,泄漏电流范围可从小于100mA到几百毫安不等。而另一方面,保险丝在跳闸时会完全中断电流,当出现过载电流时这种断路可确保无泄漏电流。

分断电流

PPTC在额定电压下具有最大额定短路电流,也称为“分断能力”或Imax。该故障电流水平为器件能够安全承受的最大电流,但切记,PPTC实际上并不会中断电流(请参阅上文的“泄漏电流”部分)。典型的Littelfuse PPTC短路额定电流为40A;对于电池叠片式PPTC,该值可达100A。保险丝实际上会因过载而中断电流,其额定中断电流范围为几十安培(A)到10kA不等。

额定工作电压

常规Littelfuse PPTC额定电压不超过60V,而保险丝额定电压可达到600V。

额定保持电流

PPTC的额定保持(工作)电流最高可达14A,而保险丝的最大电流可超过30A。

电阻

从产品规格中可以发现,在额定值相似的情况下,PPTC的电阻是保险丝的两倍(有时更高)。

机构认证

Littelfuse PPTC已经过Underwriters Laboratories的元件项目认可,符合UL热敏电阻标准1434。该器件还通过了CSA元件验收项目认证。

时间—电流特性

通过比较PPTC和保险丝的时间-电流曲线可以发现,PPTC的响应速度与Littelfuse SLO-BLO®保险丝的时延相当。

温度重新定额

PPTC的有效上限一般为85°C,而保险丝的最高工作温度为125°C。

在重新评定正常额定温度时还需考虑环境温度影响。PPTC保持和跳闸额定值在室内环境以外的条件下应用时,必须重新定额。例如,环境温度的上升会降低额定保持电流及动作电流。环境温度的降低则将增大动作电流及保持电流。

下图为PPTC与保险丝的温度重新定额曲线比较,表明在给定温度下,PPTC需要更频繁地重新定额。



PPTC与保险丝的温度重新定额曲线比较
图表关键项 littelfuse temp rerating curves ptc vs fuses
曲线A
薄膜保险丝和313系列(.010到.150)
曲线B
FLAT-PAK'、Nano2'、PICO'、Blade Termial、
特殊用途和其他引线式和管状保险丝
(313.010-.150除外)
曲线C
自恢复PPTC

PPTC通常用于敏感元件易遭受过流损坏的应用中的电路保护。PPTC能够在接触故障电流后自行恢复,因此非常适用于用户或技术人员难以检修的电路,或需要持续正常运行的电路。

典型应用包括个人电脑上的端口保护(USB、火线、键盘/鼠标和串行端口)、外围设备(硬盘、显卡和集线器)、手机、电池组、工业控制装置、照明镇流器和电机控制装置。

下表用于快速查找可能适用于某些终端应用的Littelfuse PPTC器件。

如欲获得详尽的应用协助,请访问我们的 应用设计中心网站



表面贴装
LoRho 0603L 0805L 1206L 1210L 1812L 2016L 2920L 250S
电信
UI60950、TIA-968-A、GR-1089要求 X
ITU-T建议 X
CPE(客户端设备) X
模拟线路卡 X
T1/E1/J1和HDSL X
ISDN X
ADSL X
固定电话 X
PBX/KTS和按键电话系统 X
电脑
CPU X
USB X X X X X X
IEEE1284并行数据总线 X X X
IEEE 802.3 X X
IEEE 1394 X X
输入/输出端口 X X X X
PC卡 X X X X X X X
SCSI X X X X
视频端口 X X X X
视频端口 X X X X X X
计算机电子设备
机顶盒 X X X X
扬声器
智能卡阅读器 X
手机 X X X X X
线性交流/直流适配器 X X X X X X X
便携式电子输入端口 X X X X X X X
电磁负载,电机 X X
螺线管保护 X X
医疗电子
电压/电流输入端子 X X
径向引线型 电池叠片型
USBR 16R 30R 60R 72R 250R 600R LR LT SL ST VL VT
电池
锂电池 X X X X X X
电池组 X X X X X X
电脑
UI60950、TIA-968-A、GR-1089要求 X X
ITU-T建议 X X
CPE(客户端设备) X X
模拟线路卡 X X
T1/E1/J1和HDSL X X
ISDN X X
ADSL X X
固定电话 X X
PBX/KTS和按键电话系统 X X
CPU X X
USB X X
IEEE1284并行数据总线 X X
IEEE 802.3 X X
IEEE 1394 X
输入/输出端口 X X
PC卡 X X
SCSI X X
视频端口 X X
液晶显示器 X X
计算机电子设备
扬声器 X
线性交流/直流适配器 X X X
电磁负载,电机 X X X
螺线管保护 X X X
 

Note: The application summary is for reference only. 客户需负责确定针对特定应用的适用性。

典型PPTC电路保护设计

以下典型电路示例通过结合使用Littelfuse PPTC与其他Littelfuse电路保护器件来提供全面的保护解决方案。请联系Littelfuse应用专家,获取设计协助,或访问: 设计中心 或 PolySwitch®自恢复PPTC器件 页面,了解更多信息。在终端应用中使用之前,请务必验证规格并测试器件性能。

以太网电源

littelfuse-ptc-power-over-ethernet


锂电池

littelfuse-ptc-li-ion-battery-pack


USB 1.1

littelfuse-ptc-usb-1-1


USB 2,0

littelfuse-ptc-usb-2-0


IEEE 1394——火线

littelfuse-ptc-usb-1-1


TIP/RING电路——金属

littelfuse-ptc-usb-1-1

定义电路工作参数

  • 正常工作电流(单位:安培)
  • 正常工作电压(单位:伏特)
  • 最大中断电流
  • 环境温度
  • 典型过载电流
  • 指定过载状况下所需的断路时间
  • 预期的瞬态脉冲
  • 机构认证
  • 安装类型/外形尺寸
  • 标准电阻(电路中)

选择合适的电路保护元件。

请参考下面的PPTC选型表以及附有数据表的规格参数。

确定故障时的断路时间。

查看每个PPTC系列的时间-电流(T-C)曲线,以确定所选产品的运行条件是否符合您应用的限制条件。

如果设备断开过快,可能会干扰应用的运作。如果设备断开过慢,过电流可能对下游元件造成损害。

确认特定设备的断开时间时,需要先确认过载电流在相关T-C曲线中X轴上的位置,然后沿该点的垂直线条找到其与曲线的交点。这时查看Y轴上测得的时间。这就是该设备的平均断开时间。

如果您的过载电流值落在了曲线的右侧,器件就会断开。如果过载电流值落在曲线的左侧,则设备不会运作。

检验工作环境参数。

确保应用的电压低于或等于设备的额定电压,并且工作温度范围在设备所规定的限值内。

确认设备的尺寸。

比较器件的最大尺寸和应用中的可用空间。之后页面上的每张规格书上都列有每个产品的尺寸。

在实际应用中测试所选产品。


PPTC选型表

类型 表面贴装型
系列 0603L 0805L 1206L 1210l 1812L 2016L 2920L 250S
芯片尺寸 0603 (1608) 0805 (2012) 1206 (3216) 1210 (3225) 1812 (4532) 2016 (5041) 2920 (7351)
保持电流(I保持 0.10——0.35 A 0.10——1.00 A 0.125——1.50 A 0.05——1.50 A 0.10——2.60 A 0.30——2.00 A 0.30——3.00 A 0.13 A
最大电压(V最大 6 - 15V 6 - 15V 6 - 30V 6 - 30V 6 - 60V 6 - 60V 6 - 60V 60V
最大故障电流(I最大 40 A 40/100 A 100 A 10/100 A 10/20/100 A 20/40 A 10/40 A 3A
工作温度范围 -40°C至85°C
机构认证 cuRus tuv cuRus
符合RoHS标准
rohs
无铅
PBfree


类型 径向引线型
系列 USBR 16R 30R 60R 72R 250R 600R
保持电流(I保持 0.75——2.50 A 2.50——14.00 A 0.90——9.00 A 0.10——3.75 A 0.20——3.75 A 0.08——0.18 A 0.15——0.16 A
最大电压(V最大 6/16 V 16 V 30 V 60 V 72 V 60/250 V 60/600 V
最大故障电流(I最大 40 A 100 A 40 A 40 A 40 A 3/10 A 3A
工作温度范围 -40°C至85°C
机构认证 cuRus tuv
符合RoHS标准
rohs
无铅
PBfree


类型 电池叠片型
系列 LR LT ST VL VT
保持电流(I保持 1.90——7.30 A 0.70——3.40 A 1.20——1.75 A 1.70——2.30 A 1.70——2.40 A
最大电压(V最大 15/20 V 15/24 V 15 V 12 V 16 V
最大故障电流(I最大 100A
工作温度范围 -40°C至85°C
机构认证 cuRus tuv
符合RoHS标准
rohs
无铅
PBfree