Vratná pojistka - Resettable fuse

„PPTC“ přeadresuje tady. Pacific Paramedical Training Center, viz Pacific Open Learning Health Net.
Vratné pojistky - zařízení PolySwitch

A resetovatelná pojistka nebo zařízení s polymerním kladným teplotním koeficientem (PPTC) je pasivní elektronická součástka slouží k ochraně proti nadproud poruchy v elektronické obvody. Zařízení je známé také jako a multifuse nebo polyfuse nebo polyswitch. Funkcí jsou podobné PTC termistory v určitých situacích, ale místo toho pracují na mechanických změnách přepravce poplatků účinky v polovodiče. Tato zařízení byla poprvé objevena a popsána Gerald Pearson na Bell Labs v roce 1939 a popsáno v USA patent #2,258,958.[1]

Úkon

Polymerní PTC zařízení je vyrobeno z nevodivého materiálu krystalický organický polymer matice, která je načtena saze částice[2] aby to bylo vodivé. Zatímco je polymer v pohodě, je v krystalickém stavu, přičemž uhlík je tlačen do oblastí mezi krystaly a vytváří mnoho vodivých řetězců. Protože je vodivý („počáteční odpor“),[3] projde proudem. Pokud zařízením prochází příliš mnoho proudu, zařízení se začne zahřívat. Jak se zařízení zahřívá, polymer expanduje a mění se z krystalického na amorfní Stát.[4] Expanze odděluje částice uhlíku a rozbíjí vodivé dráhy, což způsobuje, že se zařízení rychleji zahřívá a více expanduje, což dále zvyšuje odpor.[5] Toto zvýšení odporu podstatně snižuje proud v obvodu. Zařízením stále proudí malý (únikový) proud, který je dostatečný k udržení teploty na úrovni, která ji udrží ve stavu vysokého odporu. Svodový proud se může pohybovat od méně než sto mA při jmenovitém napětí až po několik set mA při nižším napětí. Dá se říci, že zařízení má západkovou funkčnost.[6] Udržovací proud je maximální proud, při kterém je zaručeno, že zařízení nevypne. Vypínací proud je proud, při kterém je zaručeno, že zařízení vypne.[7]

Po odpojení napájení se topení v důsledku svodového proudu zastaví a zařízení PPTC se ochladí. Když se zařízení ochladí, získá svou původní krystalickou strukturu a vrátí se do stavu s nízkým odporem, kde může udržovat proud, jak je uvedeno pro zařízení.[6] Toto chlazení obvykle trvá několik sekund, i když si vypnuté zařízení udrží o něco vyšší odpor po celé hodiny, pokud v něm není slabší výkon nebo nebyl často používán a pomalu se blíží počáteční hodnotě odporu. Resetování často neproběhne, i když byla odstraněna samotná porucha a proud stále proudil, protože provozní proud může být nad přídržným proudem PPTC. Zařízení se nemusí vrátit na původní hodnotu odporu; s největší pravděpodobností se stabilizuje na výrazně vyšším odporu (až 4násobek počáteční hodnoty). Může trvat hodiny, dny, týdny nebo dokonce roky, než se zařízení vrátí na hodnotu odporu podobnou původní hodnotě, pokud vůbec.[8]

Zařízení PPTC má a současné hodnocení a jmenovité napětí.[9]

Aplikace

Tato zařízení se často používají v napájecích zdrojích počítačů, a to především z důvodu PC 97 standard (který doporučuje uzavřený počítač, který uživatel nikdy nemusí otevírat) a v leteckých / jaderných aplikacích, kde je výměna obtížná.[Citace je zapotřebí ] Další aplikací pro taková zařízení je ochrana zvuku reproduktory, zejména výškové reproduktory, od poškození při nadměrném chodu: paralelním zapojením rezistoru nebo žárovky se zařízením PPTC je možné navrhnout obvod, který omezuje celkový proud přes výškový reproduktor na bezpečnou hodnotu, místo aby jej přerušil, což umožňuje reproduktoru pokračovat v provozu bez poškození, když zesilovač dodává více energie, než by výškový reproduktor mohl tolerovat. Zatímco pojistka může také nabídnout podobnou ochranu, pokud je pojistka spálená, výškový reproduktor nemůže fungovat, dokud není vyměněna pojistka.[10]

Obchodní názvy zařízení

Tato zařízení prodávají různé společnosti pod různými ochranné známky, počítaje v to Multifuse (Bourns ),[11] PolySwitch (TE Connectivity )[Citace je zapotřebí ], a Polyfuse (Littelfuse )[Citace je zapotřebí ]. PolySwitch je nejstarší produkt tohoto typu[Citace je zapotřebí ], který byl vynalezen v Raychem Corporation (nyní TE Connectivity) a představen počátkem 80. let[Citace je zapotřebí ]. Vzhledem k běžné dostupnosti inženýři elektroniky a technici[SZO? ] často označují toto zařízení jako „polyswitch“ nebo „polyfuse“, v obecném smyslu, bez ohledu na skutečnou značku[Citace je zapotřebí ].

Viz také

Reference

  1. ^ US patent 2258958.: „Conductive device“, podáno 13. července 1939, vyvoláno 7. března 2017.
  2. ^ Herman F. Mark (16. října 2013). Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Stručné. John Wiley & Sons. str. 274–. ISBN  978-0-470-07369-8.
  3. ^ Gianfranco Pistoia (25. ledna 2005). Baterie pro přenosná zařízení. Elsevier. str. 183–. ISBN  978-0-08-045556-3.
  4. ^ Ming Qiu Zhang; Min Zhi Rong (28. června 2011). Samoléčivé polymery a polymerní kompozity. John Wiley & Sons. 391–. ISBN  978-1-118-08258-4.
  5. ^ A. Wright; P.G. Newbery (leden 2004). Elektrické pojistky. IET. str.15 –. ISBN  978-0-86341-399-5.
  6. ^ A b Institute of Electrical and Electronics Engineers. Oblastní rada v San Francisku (1995). Záznam konference WESCON. Western Electronic Show and Convention.
  7. ^ Konstrukce stroje. Penton / IPC. 1997.
  8. ^ „Základy resetovatelných zařízení PolySwitch“ (PDF). TE Connectivity. Archivovány od originál (PDF) dne 22. ledna 2015. Citováno 31. srpna 2014.
  9. ^ Henning Wallentowitz; Christian Amsel (27. června 2011). 42 V-PowerNets. Springer Science & Business Media. str. 80–. ISBN  978-3-642-18139-9.
  10. ^ Poznámka k aplikaci reproduktoru
  11. ^ „Dokument White Paper s resetovatelnými pojistkami Multifuse® PTC“ (PDF). bourns.com. 2009. Citováno 21. března 2014.