關于電路過流保護,其中,位居電路保護行業好的玩家是一次性保險絲、自恢復保險絲、斷路器和繼電器。在一些保護要求不高的情況下,將使用保險電阻,開機浪涌電流保護會考慮功率NTC,甚至有些IC內部會集成過流保護功能。其中應用廣泛的是自恢復保險絲與一次性保險絲。
這兩個設備的身影幾乎無處不在,誰是電路保護行業的核心人物,也許沒有人能完全區分它們。所以在這個時候,自恢復保險絲與一次性保險絲展開了一場驚天動地的較量,但是到底哪個更好,還是哪個更強呢?
一、自恢復保險絲與一次性保險絲的技術背景
保險絲也稱為熔斷器,IEC127標準將其定義為“熔斷體”。100多年前,由于當時工業技術不發達,愛迪生發明了第一個保險絲來保護昂貴的白熾燈。隨著時代的發展,各行各業對熔斷器提出了更多的要求,產生了形狀/結構/特性/應用等不同的品種(傳統管式保險絲、片式保險絲、汽車插片保險絲等)。
傳統的保險絲安裝在電路中,當電路因故障或異常而過電流時,保險絲本身熔斷,切斷電流,保護電路。但由于傳統保險絲只能保護一次,熔斷時需要更換,導致部分產品在排除故障或異常過電流消失后仍無法恢復工作,自恢復保險絲作為一種新型過流保護裝置,具有自動恢復功能,能夠滿足類似應用場合的性能要求。
二、自恢復保險絲與一次性保險絲的異同比較
結構比較
一次性保險絲通常由三部分組成:
1、主體是由低熔點金屬絲或金屬薄片制成的熔體,是熔斷器核芯。
2、電極端頭:連接電路和熔體,導電性能良好。
3、支架:固定熔體,使三部分成為剛性整體。
自恢復保險絲(有兩種自恢復保險絲:聚合物PPTC和陶瓷CPTC)是由經過特殊處理的聚合樹脂和分布在其中的導電粒子組成。在正常操作下,聚合物樹脂緊密結合晶體結構外部的導電粒子,形成鏈狀導電電通路。在正常操作下,自復保險絲的電阻值很低(幾十毫歐~幾歐)。
三、自恢復保險絲與一次性保險絲的原理比較
對于自恢復保險絲,正常工作時,流經它的電流產生的熱能很小,不會改變晶體結構。當電路短路或過載時,大電流產生的熱量會熔化聚合物樹脂并使基體膨脹,從而分離碳黑顆粒,從而形成跳閘元件。故障排除后,再次冷卻結晶,碳黑顆粒再次形成導電通道,低電阻恢復。
至于一次性保險絲,當電流過載或短路時,發熱量大于散熱量,熱量逐漸積聚在熔體上,一旦溫度上升到保險絲的熔點,保險絲熔斷,電流被切斷,故障排除后無法自恢復。
四、自恢復保險絲與一次性保險絲性能參數的比較
一次性保險絲和自恢復保險絲在大多數場合,兩類產品在性能上還是有很多差異的,尤其是在內阻/動作時間/安全性能/自恢復性的方面上存在一定的區別。
五、自恢復保險絲與一次性保險絲在應用領域的比較
兩者都可以用于電路的過電流保護,在很多領域和場合都是相似的,在某些場合,這兩種產品可以使用,也可以相互替換。例如,在過流保護要求不太高的電池保護應用中,這兩類產品可以各自領先。
但在IC等一些重要器件的保護應用中,或者電源的輸入/輸出端就只有一次性保險絲才能勝任其保護功能,這些部件也有較高的阻抗要求。此外,在一些需要停止故障進行維護和故障排除的情況下,也需要使用一次性保險絲。
但在一些需要避免過熱燒壞產品的場合,往往需要熱插拔操作的接口過流保護,很容易排除故障,非器件故障引起的臨時過電流的電路保護選用自恢復保險絲。