Polyfuse(可复位 PTC)寿命

电器工程 多熔丝 PTC
2022-01-24 05:15:31

有一个提议的设计可以使多熔断器多次跳闸。这些东西有生命周期吗?重置次数?我看了这里,但找不到这样的规范。

http://www.littelfuse.com/products/resettable-ptcs.aspx

我对设计有点担心……但也许是不必要的。我会向 littlefuse 发送电子邮件并在那里询问。

谢谢,

我从 Littelfuse 收到了一份不错的资格报告。(不错的快速响应,littelfuse +1。)

目前尚不清楚我是否可以在线共享此文档。我已请求许可。有一个很好的图表显示保险丝电阻随行程次数的线性增加。在 200 次事件之后,阻力大约翻了一番。(在 300 次跳闸后,平均电阻从 0.1 欧姆变为 0.25 欧姆)我假设跳闸电流会随着电阻的增加而减小……但没有数据表明这一点。

还有别的东西。如果设备处于跳闸状态,电阻会增加。这看起来不是线性的,但如果跳闸 24 小时,电阻再次从 0.1 欧姆增加到 0.25 欧姆。

我的结论是:这些设备不应该用作可重复的电流限制器。但仅作为故障检测器。

2个回答

这些东西有生命周期吗?重置次数?我看了这里,但找不到这样的规范。

  • 瑞侃指出,快速循环的多熔丝确实具有有限的循环寿命。

请参阅下图,取自有用的PolySwitch PPTC Device Principals of Operation (sic) 似乎可能类似于您不得共享的​​ Littlefuse 文档 - 也许这就是原因:-)。

随着 Tyco / Raychem 公开发布此曲线,它们可能是有关寿命和骑行的更好信息来源,即使不是您正在使用的品牌。

在此处输入图像描述

这里的“扩展”一词向我表明,他们认为 1000 多个周期是非标准应用程序。我不知道在这种情况下“快速”是什么意思。

由于跳闸点与器件温度密切相关(并且会受到例如相邻接触金属制品的热效应、PCB 走线热特性和气流的影响),因此基本上可以肯定跳闸电流会随着电阻的增加而减小。正如其他人所指出的,由于功耗与 I^2.R 有关,并且由于 I 由外部电路元件确定,因此对于图中的示例,跳闸电流看起来可能会从大约 750 个周期开始下降。

Polyswitch 或 Polyfuse 由 Raychem Corporation(现为 TE Con​​nectivity)发明。
他们的数据在多大程度上适用于竞争对手的产品尚不确定,但使用相同基本原理的组件似乎可能具有一些相似的特征,包括循环寿命。


有关的:

这并不能直接回答终身问题,但可能有助于解决多次旅行的累积效应(或缺乏)。

我基于以下引用的材料+先前的理解的理解是:

  • 多熔丝由嵌入非导电聚合物粘合剂中的导电材料基质组成。

将 PF 加热至跳闸温度(通常为 125 C)

  • 由于聚合物中晶体结构的熔化,导致粘合剂膨胀

  • 使它们呈现出具有更高物理体积的无定形状态,

  • 使材料膨胀并

  • 由于导电颗粒的物理分离,导电材料开始分离

  • 使阻力增加,并且

  • 自热以再生方式增加,使得

  • 一个小的保持电流足以将 PF 维持在“跳闸”的高电阻状态。

    当保持电流被移除时,设备冷却并收缩。

冷却和收缩是一个热机械过程。由于温度下降,初始恢复到低电阻状态会在几秒到几十秒内发生,但由于再结晶而完全恢复到初始电阻可能需要数天数周或数月。

有一些最大电阻值“Rimax”,设备将在标准测试条件下*进行后复位,可用作最大设计参数。
(* 在设备断电一小时后测量。)

每次行程后,行程后阻力将“重置”为某个值 > Rinitial 和 <= Rimax,但除此之外,多次行程的增加是非累积的。鉴于本文顶部的瑞侃曲线,该结论似乎仅适用于“合理地少”的循环次数
[对于“合理”的选定和有限值 :-)]。

基于

这个 2013 年 3 月的 Stack Exchange 问题(通过网络搜索偶然发现)涵盖了相似但不相同的材料。 PTC熔断器的电阻特性?

该问题包含指向这个非常棒的 2008 年 13 页 Tyco 文档
PolySwitch 过流和过热器件的基础知识的链接

虽然该文档以 Tyco 为重点,但它包含许多一般性材料。

第 4 页上开始“回流和跳闸 (Rimax)”的材料可能具有相关性。

他们注意到

  • PolySwitch 器件在跳闸时会表现出一些电阻滞后,无论是通过电气跳闸事件还是通过诸如回流等热事件。这种滞后现象被观察为比 PolySwitch 器件的交付电阻增加的电阻。图 4 显示了 PolySwitch 设备跳闸然后冷却的典型行为。在该图中,我们可以清楚地看到,即使经过数小时后,器件电阻仍然大于初始电阻。在很长一段时间内,阻力将继续下降,最终将接近初始阻力。

然而,由于这个时间可能是几天、几个月或几年,因此期望器件电阻达到用于操作目的的原始值是不切实际的。因此,在开发 PolySwitch 器件时,在确定保持电流时会考虑这种“跳闸”或“回流跳”。这种电阻增加被定义为 R1MAX,并在热事件发生一小时后测量。
应该注意的是,这些行程跳跃在连续行程事件上是非累积的。

但是,如上所述,“鉴于本文顶部的 Raychem 曲线,该结论似乎仅适用于“合理的少量”循环
[再次,对于“合理”的选定和有限值:- )]。”

我理解在跳闸后一小时对电阻测量的参考并不是指“仍然通电”,而是在跳闸后“稳定”在无电源状态一小时后的电阻。


http://www.ttiinc.com/docs/IO/6867/raychem.pdf

http://en.wikipedia.org/wiki/Resettable_fuse

Littelfuse 0805 产品

Littelfuse 1206L 系列

Littelfuse 1210L 系列

Littelfuse 60R 系列

Littelfuse Poly-fuse 主页

Littelfuse Polyfuse 选择指南

对于要求 PTC 进行大量循环的设计,要查找的术语是switching PTC例如,这些EPCOS 开关 PTC设计用于 30,000 次循环。

在更高的价格点上,夹紧的 PTC 陶瓷在加热时具有自由接触运动,允许 25 万到 100 万次开关循环。

相比之下,这些Bourne SMD PTC的额定循环次数仅为 100 次。

如果通孔不方便,可能存在 SMD 切换 PTC,但粗略搜索并没有抛出任何有意义的结果,YMMV。