自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的介紹及工作原理

要介紹自恢復(fù)保險(xiǎn)絲還得從正溫度系數(shù)的熱敏電阻PTC說起，PTC又分為陶瓷型CPTC熱敏電阻和高分子材料PPTC熱敏電阻，由于不同的材料結(jié)構(gòu)組成決定著不同的作用及應(yīng)用場(chǎng)合。

PPTC熱敏電阻就是我們通常所說的“自恢復(fù)保險(xiǎn)絲”，是一種可復(fù)位的過流電路保護(hù)元件，它不像使用一次燒掉了就要更換的傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲，它可以自動(dòng)恢復(fù)，可以多次使用，原因是它是由高分子有機(jī)聚合物在高壓、高溫，硫化反應(yīng)的條件下，摻加導(dǎo)電粒子材料后，經(jīng)過特殊的工藝加工而成，正常時(shí)候它表現(xiàn)出的阻抗性很小，一旦電路過流產(chǎn)生過多的能量使得PPTC熱敏電阻內(nèi)部導(dǎo)電粒子建立新的機(jī)制，切斷相應(yīng)的導(dǎo)電通路使得呈現(xiàn)出來的是高阻態(tài)來切斷后級(jí)電路，一旦溫度下降又繼續(xù)導(dǎo)通，相當(dāng)于一根導(dǎo)線。

PPTC的工作原理

在正常的操作溫度下，聚乙稀緊密的將導(dǎo)體包裹在結(jié)晶狀的結(jié)構(gòu)內(nèi)，而形成一條低阻抗的導(dǎo)電通路如圖左所示。因?yàn)樽杩馆^低，所以線路上流經(jīng)PPTC組件的電流所產(chǎn)生的熱能小，不會(huì)改變聚乙稀的晶體結(jié)構(gòu)。

當(dāng)異常電流發(fā)生，導(dǎo)體上所產(chǎn)生的熱能便會(huì)將聚乙稀由結(jié)晶狀變成膠狀(Amorphous)，如圖右所示，在此種情況下，被包裹的導(dǎo)體便會(huì)因聚乙烯的膨脹而分離，導(dǎo)致阻抗迅速提高而限制異常電流流過PTC組件。

異常電流消失后，導(dǎo)體通路又會(huì)再度結(jié)合成為低阻抗。

PPTC的電阻隨溫度變化曲線

從下圖也可以看出 PPTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的電阻會(huì)隨著溫度的增大而增大。圖中a點(diǎn)溫度較低，PPTC產(chǎn)生的熱和散發(fā)的熱達(dá)到平衡。b點(diǎn)溫度較高時(shí)，PPTC處于熱平衡狀態(tài)，c點(diǎn)為溫度繼續(xù)增加時(shí)，PPTC達(dá)到熱平衡臨界點(diǎn)，此時(shí)很小的溫度變化就可以導(dǎo)致阻值大幅度的增加。d點(diǎn)是PPTC處于高阻狀態(tài)，限制大電流通過，從而保護(hù)電器不受損壞。

PPTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲最大的特點(diǎn)是在其額定使用范圍內(nèi)，每次故障排除后 PPTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲不需要更換，可反復(fù)多次應(yīng)用于電路中，有效節(jié)約維修時(shí)間及成本。