過流保護電路

1、直流電路的過流保護設計方法電子保護電路具有高速斷流、恢復容易的特點，可應用于任何直流電路中作過 流保護裝置。而采用普通熔絲的保護電路，具過電流反應是較遲鈍的，因而不能 作為靈敏的保護裝置。原理：電子保護電路如附圖所示。當微動開關K接通時，單向晶閘管SCR導 通，直流電路也導通。當用電量增大到超過規(guī)定的允許值時， 檢測電阻R1上的 電壓大于0. 7V時，晶體管BG導通，此時晶體管集電極C和基極b間的電壓 下降到低于3 CT的維持電壓，3CT關斷，切斷供電電路。元件選擇：當電路兩端電壓0 1 0 0 V時，：6 6用31)1)15。，單向品閘 管S CR可用6 A/4 0 0 Vo R 1的阻值是

2、根據(jù)電源所允許的電流確定的， 即 Rl = 0. 7/I ( I為電源允許電流)。若電路的耗電是5 W, 112阻值為0. 3 5 Q的線繞電阻，允許通過的電流為2 A。圖1所示為集成運算放大器輸出過流保護電路，在因某種原因（如輸出短路等）使集成運放輸出過流時，保護電路即成恒流源，使集成運放不至因輸山過流 而損壞。圖中，場效應管3DJ7按在集成運放輸出端，并采用近似包流源的接法。當 電路工作正常時，場效應管呈現(xiàn)低阻抗，基本不影響電路的輸出電壓范圍。 當電 路輸出端短路時，場效應管呈現(xiàn)高阻抗，使電路輸出電流得到了限制。二極管D1的作用是，在電能輸出負電壓時，與場效應管一起構成恒流源。D2與D1相

3、同，則是在電路輸出正電壓時，與場效應管一起構成恒流源。場效應管應取其飽和漏源電流IDSS略大于集成運放輸出電流的管子，因為 大多數(shù)集成運放的輸出電流都不超過土 10mA所以可選用如3DJ6H、3DJ7G等管 子。Idss不能取得過大或過小，如果Idss過大，保護作用則會減弱Idss過小， 在集成運放輸出電流稍大時，包流源阻抗增大，限制了電路的輸出幅度范圍。當電路輸出幅度不大、負荷較輕時，可用一阻值為 500。左右的電阻代替場 效應管，也能同樣取得理想的效果。過流保護電路過流保護電路圖 過流保護電路圖：過流保護電路圖一過流保護電路圖二 過流保護電路圖三過流保護電路過流保護用PTC 熱敏電阻是一種

4、對異常溫度及異常電流自動保護、自動恢復的保護元件，俗稱"自復保險絲""萬次保險絲"。它取代傳統(tǒng)的保險絲，可廣泛用于馬達、變壓器、 開關電源、電子線路等的過流過熱保護，過流保護用PTC熱敏電阻通過其阻值突變限制整個線路中的消耗來減少殘余電流值。傳統(tǒng)的保險絲 在線路熔斷后無法自行恢復，而過流保護用PTC 熱敏電阻在故障撤除后即可恢復到預保護狀態(tài)，當再次出現(xiàn)故障時又可以實現(xiàn)其過流過熱保護功能。2.20.1 原理電路當電路處于正常狀態(tài)時，通過過流保護用PTC 熱敏電阻的電流小于額定電流，過流保護用PTC 熱敏電阻處于常態(tài)，阻值很小，不會影響被保護電路的正常工作。

5、當電路出現(xiàn)故障，電流大大超過額定電流時，過流保護用PTC 熱敏電阻陡然發(fā)熱，呈高阻態(tài)，使電路處于相對"斷開"狀態(tài)，從而保護電路不受破壞。當故障排除后， 過流保護用PTC 熱敏電阻亦自動回復至低阻態(tài)，電路恢復正常工作。2.20.1 過流保護電路2.20.2 主要元器件選擇1 .最大工作電壓PTC 熱敏電阻器串聯(lián)在電路中，正常工作時僅有一小部分電壓保持在PTC熱敏電阻器上，當PTC 熱敏電阻器啟動呈高阻態(tài)時，必須承受幾乎全部的電源電壓， 因此選擇PTC 熱敏電阻器時，要有足夠高的最大工作電壓，同時還要考慮到電源電壓可能產生的波動。2 .不動作電流和動作電流為得到可靠的開關功能，

6、動作電流至少要超過不動作電流的兩倍。由于環(huán)境溫度對不動作電流和動作電流的影響極大（見圖2.20.2），因此要把最壞的情況考慮進去，對不動作電流來說，選應用在允許的最高環(huán)境溫度時的值，對動作電流來說，選應用在較低環(huán)境溫度下的值。2.20.2 環(huán)境溫度對不動作電流和動作電流的影響3 .在最大工作電壓時允許的最大電流需 要 PTC 熱敏電阻器執(zhí)行保護功能時，要檢查電路中是否有產生超過允許的最大電流的條件，一般是指用戶存在產生短路可能性的情況。規(guī)格書已經給出了最大電流 值，超過這個值使用時，可導致 PTC熱敏電阻器破壞或早期失效。4 .開關溫度(居里溫度)我們可提供居里溫度80 、100 、120 、

7、140 的的過載保護元件，一方面，不動作電流取決于居里溫度和 PTC熱敏電阻器芯片的直徑，從降低成本方面考慮，應選用高居里溫度和小尺寸元件；另一方面須考慮，這樣選擇的PTC熱敏電阻器會有較高的表面溫度，是否會在線路中導致不希望的副作用。一般情況下，居里溫度要超過最高使用環(huán)境溫度20 40 。5 .使用環(huán)境的影響在接觸化學試劑或在使用灌注料或填料時，須特別小心鈦酸鋇陶瓷被還原導致PTC 熱敏電阻器效應下降，以及由于灌注造成的導熱條件變化， 都可能導致PTC熱敏電阻器局部過熱而損壞。6 .20.3 應用舉例已知一電源變壓器初級電壓 220V,次級電壓16V,次級電流1.5A,次級異常時的初級電流約

8、350mA， 10 分鐘之內應進入保護狀態(tài)，變壓器工作環(huán)境溫度-10 40 C,正常工作時溫升15 20 C, PTC熱敏電阻器靠近變壓器安裝，請選定一PTC 熱敏電阻器用于初級保護。1 .確定最大工作電壓已知變壓器工作電壓 220V,考慮電源波動的因素，最大工作電壓應達到 220Vx (1+20%) =264VPTC 熱敏電阻器的最大工作電壓選265V。2 .確定不動作電流經計算和實際測量，變壓器正常工作時初級電流125mA,考慮到PTC熱敏電阻的安裝位置的環(huán)境溫最高可達60 ，可確定不動作電流在60 時應為130 140mA。3 .確定動作電流考慮到 PTC 熱敏電阻器的安裝位置的環(huán)境溫度

9、最低可達到-10 或25，可確定動作電流在-10 C或25c時應為340 350mA,動作時間約5分鐘。4 .確定額定零功率電阻R25PTC 熱敏電阻器串聯(lián)在初級中，產生的電壓降應盡量小，PTC 熱敏電阻器自身的發(fā)熱功率也應盡量小，一般PTC 熱敏電阻器的壓降應小于總電源的1%，R25經計算：220V X 1% +0.125A=17.6 Q5 .確定最大電流經實際測量，變壓器次級短路時，初級電流可達到500mA，如果考慮到初級線圈發(fā)生部分短路時有更大的電流通過，PTC 熱敏電阻器的最大電流確定在1A以上。6 . 確定居里溫度和外形尺寸考慮到 PTC 熱敏電阻器的安裝位置的環(huán)境溫最高可達60 ，

10、 選擇居里溫度時在此基礎上增加40 ， 居里溫度為100 ， 但考慮到低成本，以及 PTC熱敏電阻器未安裝在變壓器線包內，其較高的表面溫度不會對變壓器產生不良作用，故居里溫度可選擇120 C,這樣PTC熱敏電阻器的直徑可減小一檔，成 本可以下降。7 .確定PTC熱敏電阻器型號根據(jù)以上要求，查閱我們公司的規(guī)格表，選定 MZ11-10P15RH265即：最大工作電壓265V,額定零功率電阻值15Q ± 25%,不動作電流140 mA,動作電流350 mA,最大電流1.2A,居里溫度120 C ,最大尺寸為？11.0mm。 原創(chuàng)文章： tronics.eom/public/tool/kbv

11、iew/kid/1031/cid/1過流保護電路過流保護用PTC熱敏電阻是一種對異常溫度及異常電流自動保護、自動恢復的保護元件，俗稱"自復保險絲""萬次保險絲"。它取代傳統(tǒng)的保險絲，可廣泛用于馬 達、變壓器、開關電源、電子線路等的過流過熱保護， 過流保護用PTCB敏電阻 通過其阻值突變限制整個線路中的消耗來減少殘余電流值。傳統(tǒng)的保險絲在線路熔斷后無法自行恢復，而過流保護用PTCS敏電阻在故障撤除后即可恢復到預保 護狀態(tài)，當再次出現(xiàn)故障時又可以實現(xiàn)其過流過熱保護功能。2.20.1 原理電路當電路處于正常狀態(tài)時,通過過流保護用 PTCS敏電阻的電流小于額定電

12、 流，過流保護用PTC熱敏電阻處于常態(tài)，阻值很小，不會影響被保護電路的正常 工作。當電路出現(xiàn)故障，電流大大超過額定電流時，過流保護用PTC熱敏電阻陡 然發(fā)熱，呈高阻態(tài)，使電路處于相對“斷開”狀態(tài)，從而保護電路不受破壞。當故 障排除后，過流保護用PTC熱敏電阻亦自動回復至低阻態(tài)，電路恢復正常工作。圖2.20.1過流保護電路2.20.2 主要元器件選擇1 .最大工作電壓PTC熱敏電阻器串聯(lián)在電路中，正常工作時僅有一小部分電壓保持在 PTC熱 敏電阻器上，當PTC熱敏電阻器啟動呈高阻態(tài)時，必須承受幾乎全部的電源電壓， 因此選擇PTC熱敏電阻器時，要有足夠高的最大工作電壓，同時還要考慮到電源 電壓可能

13、產生的波動。2 .不動作電流和動作電流為得到可靠的開關功能，動作電流至少要超過不動作電流的兩倍。由于環(huán)境溫度對不動作電流和動作電流的影響極大（見圖2.20.2）,因此要 把最壞的情況考慮進去，對不動作電流來說，選應用在允許的最高環(huán)境溫度時的值，對動作電流來說，選應用在較低環(huán)境溫度下的值。環(huán)境同度圖2.20.2 環(huán)境溫度對不動作電流和動作電流的影響3 .在最大工作電壓時允許的最大電流需要PTC熱敏電阻器執(zhí)行保護功能時，要檢查電路中是否有產生超過允許的最大 電流的條件，一般是指用戶存在產生短路可能性的情況。規(guī)格書已經給出了最大電流值，超過這個值使用時，可導致 PTCS敏電阻器破壞或早期失效。4 .

14、開關溫度（居里溫度）我們可提供居里溫度80 C、100 C、120 C、140 C的的過載保護元件，一方 面，不動作電流取決于居里溫度和 PTCB敏電阻器芯片的直徑，從降低成本方 面考慮，應選用高居里溫度和小尺寸元件；另一方面須考慮，這樣選擇的PTC熱敏電阻器會有較高的表面溫度，是否會在線路中導致不希望的副作用。一般情 況下，居里溫度要超過最高使用環(huán)境溫度 20 40 C。5 .使用環(huán)境的影響在接觸化學試劑或在使用灌注料或填料時，須特別小心鈦酸鋼陶瓷被還原導致 PTC熱敏電阻器效應下降，以及由于灌注造成的導熱條件變化，都可能導致PTC熱敏電阻器局部過熱而損壞。2.20.3應用舉例已知一電源變壓

15、器初級電壓 220V,次級電壓16V,次級電流1.5A,次級異 常時的初級電流約350mA 10分鐘之內應進入保護狀態(tài)，變壓器工作環(huán)境溫度-10 40 C,正常工作時溫升15 20 C, PTC熱敏電阻器靠近變壓器安裝，請選 定一 PTC熱敏電阻器用于初級保護。1. 確定最大工作電壓已知變壓器工作電壓220V,考慮電源波動的因素，最大工作電壓應達到220V 義（1+20% =264VPTC熱敏電阻器的最大工作電壓選 265M2. 確定不動作電流經計算和實際測量，變壓器正常工作時初級電流 125mA考慮到PTC熱敏電 阻的安裝位置的環(huán)境溫最高可達60 ， 可確定不動作電流在60 時應為13014

16、0mA。3. 確定動作電流考慮到PTC熱敏電阻器的安裝位置的環(huán)境溫度最低可達到 -10 C或25C, 可確定動作電流在-10 C或25c時應為340 350mA動作時間約5分鐘。4. 確定額定零功率電阻R25PTC熱敏電阻器串聯(lián)在初級中，產生的電壓降應盡量小，PTC熱敏電阻器自身的發(fā)熱功率也應盡量小，一般 PTC熱敏電阻器的壓降應小于總電源的 1% R25 經計算： 220VX 1% +0.125A=17.6 Q5. 確定最大電流 經實際測量，變壓器次級短路時，初級電流可達到500mA， 如果考慮到初級線圈發(fā)生部分短路時有更大的電流通過，PTC熱敏電阻器的最大電流確定在1A 以上。6. 確定居

17、里溫度和外形尺寸考慮到PTC熱敏電阻器的安裝位置的環(huán)境溫最高可達60 C,選擇居里溫度時在此基礎上增加40 ， 居里溫度為100 ，但考慮到低成本，以及 PTC熱敏電阻器未安裝在變壓器線包內，其較高的表面溫度不會對變壓器產生不良作用，故居里溫度可選擇120 C,這樣PTC熱敏電阻器的直徑可減小一檔，成 本可以下降。7. 確定PTC熱敏電阻器型號根據(jù)以上要求，查閱我們公司的規(guī)格表，選定MZ11-10P15RH265即：最大工作電壓265V,額定零功率電阻值15Q ± 25%,不動彳電流140 mA動作電流350 mA最大電流1.2A,店里溫度120 C,最大尺寸為？11.0mmVCC過

18、流保護電路圖取樣保護信號放大,電壓比較|W/ 10K卜Q1R10cco6.7R 4WV-10KQ2RS徽-和加_I1與 (N4Q07帶自鎖的過流保護電路1 .第一個部分是電阻取樣 負載和R1串聯(lián) 大家都知道.串聯(lián)的電流相等R2上的電壓隨著負載的電流變化而變化 電流大,R2兩端電壓也高R3D1組成運放保護電路 防止過高的電壓進入運放導致運放損壞 C1是防止干 擾用的2 .第二部分是一個大家相當熟悉的同相放大器 由于前級的電阻取樣的信號很 小 所以得要用放大電路放大.才能用 放大倍數(shù)由VR1 R4決定3 .第三部分是一個比較器電路放大器把取樣的信號放大然后經過這級比 較從而去控制后級的動作是否切斷

19、電源或別的操作比較器是開路輸出 所以要加上上位電阻 不然無法輸出高電平.4 .第四部分是一個驅動繼電器的電路 這個電路和一般所不同的是 這個是 一個自鎖電路 一段保護信號過來后 這個電路就會一直工作 直到斷掉 電源再開機 這個自鎖電路結構和單向可控硅差不多.過流保護用PTC熱敏電阻通過其阻值突變限制整個線路中的消耗來減少殘 余電流值?？扇〈鷤鹘y(tǒng)的保險絲，廣泛用于馬達、變壓器、開關電源、電子線路 等的過流過熱保護，傳統(tǒng)的保險絲在線路熔斷后無法自行恢復，而過流保護用PTC熱敏電阻在故障撤除后即可恢復到預保護狀態(tài)，當再次出現(xiàn)故障時又可以實現(xiàn)其過流過熱保護功能。9:greuteni LimpPowBf

20、 &uppl)rrPower supplCHLT®過流保護電路圖過流保護元件通用線路過流保護用PTC熱敏電阻型號額定電 阻值R25(Q ) ±25%/、動， 本Int(m25C作電 ft iA) 60C動作 電流 252 It(mA )最大工 作 電壓Vmax(A )最大電 流 Imax(A居里 溫度Tc( C )外】Dma x形尺、 (mm)t Tmax1dMZ11-20P3R7H652 3.753043010502654.3120(P )22.05.00.6MZ11-16P6R0H652 6.03903007802653.117.55.00.6MZ11-16P7

21、R0H652 7.03502807002653.117.55.00.6MZ11-13P10RH652 102602005202651.814.05.00.6MZ11-13P12RH65122251804502651.814.05.00.6MZ11-12P10RH652 102502005002651.813.55.00.6MZ11-10P15RH652151801403502651.211. 05.00.6MZ11-10P39RH652 391301002502651.211. 05.00.6MZ11-08P15RH65151501203002650.89.05.00.6MZ11-08P25R

22、H652 251301002502650.89.05.00.6MZ11-08P35RH652 35115902252650.89.05.00.6MZ11-08P45RH6545105802202650.89.05.00.6MZ11-08P55RH655590701802650.89.05.00.6MZ11-07P82RH652 8270501402650.68.05.00.6MZ11-07P56RH652 5690601752650.68.05.00.6MZ11-06P33RH652 33110852202650.47.05.00.6MZ11-05P70RH657065501302650.36

23、.55.00.6MZ11-05P85RH652 8560451202650.36.55.00.6MZ11-05P39RH652 3980651602650.26.55.00.6MZ11-05P121H265 1204535902650.36.55.00.6MZ11-05P181H2651804030802650.36.55.00.6MZ11-04P70RH652 7050401002650.25.55.00.6MZ11-04P121H2651204030802650.25.55.00.6MZ11-03P151H2651504030752650.24.55.00.5MZ11-10N12RH652

24、121701303402651.2100(N )11.05.00.6MZ11-10N18RH652181451102902651.211.05.00.6MZ11-10N22RH652 22125902502651.211.05.00.6MZ11-07N22RH65222120902252650.58.05.00.6MZ11-05N151H65 1503830802650.36.55.00.6MZ11-05N301H653002720552650.36.55.00.6MZ11-05N601H656002015402650.26.55.00.6MZ11-05N102H65 100015123026

25、50.26.55.00.6MZ11-04N151H65 1503628802650.35.55.00.6MZ11-03N151H65 1503325652650.24.55.00.5MZ11-03N101H65 1004030802650.24.55.00.5MZ11-03N70RH652 704535902650.14.55.00.5MZ11-08M12RH652 12120702202650.880(M)9.05.00.6MZ11-08M25RH6522585501702650.89.05.00.6MZ11-08M35RH652 3580501502650.89.05.00.6MZ11-0

26、8M50RH652 5060401202651.09.05.00.6MZ11-07M101H：652 10050301002650.68.05.00.6MZ11-05M70RH652 7050301002650.36.55.00.6MZ11-05M121H652 1203020602650.36.55.00.6MZ11-03M101H652 1002518552650.24.55.00.5MZ11-03M151H652 1502215452650.24.55.00.5使用注意事項1 、焊接在焊接時要注意，PTC熱敏電阻器不能由于過分的加熱而受到損害。必須遵 守下列的最高的溫度，最長的時間和最小

27、的距離：浸焊烙鐵焊溶池溫度max. 260 Cmax. 360 c釬焊時間max. 10smax. 5 s距PTC熱敏電阻器最小的距離min. 6mmmin. 6mm在較惡劣的釬焊條件下將會引起電阻值的變化。2 、涂層和灌注在PTC熱敏電阻器上加涂層和灌注時，不允許在固化和以后的處理中由于不 同的熱膨脹而出現(xiàn)機械應力。請謹慎使用灌注材料或填料。在固化時不允許超過 PTC熱敏電阻器的上限溫度。止匕外，要注意到，灌注材料必須是化學中性的。在 PTC熱敏電阻器中鈦酸鹽陶瓷的還原可能會導致電阻降低和電性能的喪失；由于灌注而引起熱散熱條件的變化可能會引起在 PTCS敏電阻器上局部的過熱而導 致其被毀壞。

28、3 、清洗同樣可以使氟利昂，三氯乙烷或四氯乙烯等溫和的清洗劑均適用于清洗,用超聲波清洗的方法，但是一些清洗劑可能會損害熱敏電阻的性能， 清洗前最好 進行試驗或到我公司咨詢。4 、貯藏條件與期限如果存貯得當，PTCB敏電阻器的存貯期沒有什么期限限制。為了保持 PTC 熱敏電阻器的可焊性， 應在沒有侵蝕性的氣氛中進行貯藏，同時要注意空氣濕 度，溫度以及容器材料。元件應盡可能的在原包裝中進行貯藏。對未焊接的PTC熱敏電阻器的金屬覆層的觸碰可能會導致可焊性能降低。暴露在過潮或過高溫度 下，一些規(guī)格產品性能可能會改變，比如錫鉛的可焊性等，但是在正常的電器元 件保存條件下可以長期保存。5 、注意事項為避免PTC熱敏電阻器發(fā)生失效/短路/燒毀等事故，使用（測試）PTC熱敏電阻器時應特別注意如下事項：不要在油中或水中或易燃易爆氣體中使用（測試）PTC熱敏