температурный предохранитель. Температурный предохранитель

Тепловой предохранитель

Изобретение относится к тепловым предохранителям, пригодным для защиты электродвигателей. Тепловой предохранитель (1), включающий два неподвижных контакта (13А), предусмотренных на концах проводящих контактных штырьков (5А), выступающих в металлический закрытый кожух 100, опору (6), размещенную в кожухе, колебательный нагревательный резистор (8), размещенный на опоре и имеющий два подвижных контакта (9А), обращенных к неподвижным контактам, и термочувствительную пластину (10), размещенную между нагревательным резистором и опорой и соединенную с нагревательным резистором через соединительный элемент (12). Площадь термочувствительной пластины имеет площадь, равную нагревательной части нагревательного резистора. Опорное отверстие опоры имеет прямоугольную форму. Выступ нагревательного резистора и длинная сторона опорного отверстия находятся в точечном контакте друг с другом. Соединительный элемент включает первый и второй примыкающие участки. Техническим результатом является создание теплового предохранителя, который может выдержать большой рабочий ток. 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

Область техники

Настоящее изобретение относится к тепловым предохранителям, пригодным для защиты электродвигателей, используемых в электрических компрессорах со встроенными электродвигателями, в частности трехфазных двигателей, от перегрузок.

Уровень техники

К обычным тепловым предохранителям относятся предохранитель с тремя парами контактов, описанный в JP-B-34532, и предохранитель с двумя парами контактов, описанный в JP-A-1-105435 и JP-A-21808.

В тепловом предохранителе с тремя парами контактов содержится шесть подвижных и неподвижных контактов, что является неэкономичным. Три подвижных контакта прикреплены к металлической пластине, которая служит нагревательным резистором и опирается в центральной части на термочувствительную пластину. Центральная часть металлической пластины поджата таким образом, что три подвижных контакта поджаты равномерно, за счет чего достигается постоянный контакт. Металлическая пластина закреплена методом пластической деформации или аналогичным образом в сквозном отверстии, предусмотренном в центральной части термочувствительной пластины, выполненной в форме тарелки. Короче говоря, металлическая пластина опирается на центральную часть термочувствительной пластины, где концентрируется напряжение. Соответственно напряжение, приложенное к термочувствительной пластине, меняется в зависимости от градуса, под которым металлическая пластина закреплена методом пластической деформации по отношению к термочувствительной пластине, вследствие чего характеристики теплового предохранителя легко изменяются. Таким образом возникает проблема стабилизации работы теплового предохранителя.

С другой стороны, подвижный контакт прикреплен к самой термочувствительной пластине в тепловом предохранителе с двумя парами контактов. Через термочувствительную пластину протекает электрический ток так, что тепловыделение поворачивает термочувствительную пластину, чтобы разомкнуть контакты. Такой тип тепловых предохранителей называется типом прямого нагрева. Поскольку в тепловом предохранителе типа прямого нагрева термочувствительная пластина нагревается электрическим током, скорость срабатывания термочувствительной пластины в ответ на чрезмерный ток преимущественно увеличивается.

Однако, поскольку часть, которая выделяет тепло, ограничена термочувствительной пластиной, трудно нагреть внешние элементы. Соответственно, когда тепловой предохранитель работает так, что путь тока прерывается, тепло, выделяемое термочувствительной пластиной, поглощается внешними элементами, температура которых ниже, вследствие чего не может обеспечиваться более длительное время размыкания контактов. В результате температура обмоток двигателя, возросшая из-за чрезмерного тока, не может быть снижена в достаточной мере во время отключения тока, так что температура, достигнутая обмотками двигателя, остается высокой, хотя тепловой предохранитель повторяет поворот и возврат в обратное положение. В этом случае проблема состоит в том, что возросшая температура снижает изолирующее действие изолирующего покрытия обмоток двигателя, за счет чего может возникнуть короткое замыкание, которое может привести к выгоранию.

Кроме того, когда в качестве материала для термочувствительной пластины выбирается биметалл или триметалл с подходящими кривизной и рабочей температурой, удельное сопротивление термочувствительной пластины не всегда имеет подходящее значение. Таким образом, существует проблема, заключающаяся в том, что трудно создать тепловой предохранитель, обладающий подходящими значениями рабочей температуры и рабочего тока.

Таким образом предложен тепловой предохранитель, в котором решены вышеупомянутые проблемы, и подана заявка на изобретение в Японии (выложена под номером JP-A-2000-229795). Этот тепловой предохранитель относится к типу косвенного нагрева, в котором термочувствительная пластина поворачивается под действием тепла, вырабатываемого нагревательным резистором. В этом предохранителе температура термочувствительной пластины растет под действием теплового излучения нагревательного резистора, когда ток увеличивает температуру нагревательного резистора. Когда чрезмерный ток или тому подобное излишне увеличивает температуру нагревательного резистора так, что термочувствительная пластина достигает установленной рабочей температуры, термочувствительная пластина быстро поворачивается, таким образом прерывая путь тока. Не только температура термочувствительной пластины, но и температуры внешних элементов возрастают за счет нагревательного резистора в тепловом предохранителе типа косвенного нагрева. Соответственно, поскольку внешним элементам трудно поглотить тепло от термочувствительной пластины, потребуется больше времени на снижение температуры термочувствительной пластины. В результате потребуется больше времени на то, чтобы снизилась температура термочувствительной пластины, вследствие чего может быть обеспечен более длительный период времени размыкания контактов. Таким образом, поскольку температура обмоток двигателя снижена в достаточной мере во время периода размыкания контактов, обмотки надежно защищены от выгорания. Кроме того, легко осуществить разработку термочувствительной пластины, поскольку термочувствительная пластина должна быть разработана только с учетом температуры поворота.

Однако, если используется предохранитель с большим рабочим током свыше 200 А, возникает недостаток, заключающийся в том, что большой ток также протекает и по другим, отличным от нагревательного резистора, элементам на пути тока. Например, большой ток также протекает по упругой детали, поддерживающей нагревательный резистор в таком тепловом предохранителе. В результате упругая деталь сама нагревается в большей или меньшей степени. Если упругая деталь неоднократно нагревается в течение длительного времени, она теряет свою упругость, вследствие чего контакты не могут быть разомкнуты. Для решения этой проблемы увеличивают толщину упругой детали, так что значение сопротивления уменьшается и таким образом уменьшается количество выделяемого тепла. Однако толщина упругой детали не может быть увеличена сверх того значения, при котором возможна упругая деформация. Это приводит к наличию верхнего предела рабочего тока теплового предохранителя, за счет чего тепловой протектор с большим рабочим током не может быть использован.

Поэтому задачей настоящего изобретения является создание теплового предохранителя, который может выдержать большой рабочий ток, в конструкции, в которой термочувствительная пластина поворачивается в ответ на нагрев нагревательного резистора, таким образом прерывая путь тока.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение относится к тепловому предохранителю, который включает термочувствительную пластину, поворачивающуюся при достижении установленной температуры и возвращающуюся в обратное положение при снижении температуры ниже установленной, таким образом создавая и разрывая путь электрического тока, кожух, имеющий корпус, выполненный из металла, и отверстие, металлическую пластину, закрывающую отверстие и имеющую два сквозных отверстия, и два проводящих контактных штырька, вставленных в соответствующие отверстия металлической пластины с изолирующими наполняющими элементами между ними, два неподвижных контакта, закрепленных на концах проводящих штырьков, выступающих внутрь кожуха, опору, включающую основную часть, ножку, предусмотренную на основной части, и опорное отверстие, предусмотренное в ножке, при этом ножка прикреплена к металлической пластине так, что опора размещается в кожухе, нагревательный резистор, расположенный между металлической пластиной и основной частью опоры так, что он по существу размещен параллельно металлической пластине, при этом нагревательный резистор имеет конец с выступом, вставленным в опорное отверстие, нагревательный резистор поворачивается вокруг выступа так, чтоб приближаться и отдаляться от металлической пластины, два подвижных контакта, прикрепленных к части нагревательного резистора, противоположной неподвижным контактам, соединительный элемент, предусмотренный на другом конце нагревательного резистора для передачи поворота и возврата термочувствительной пластины к нагревательному резистору, и проводник, электрически соединяющий опору и нагревательный резистор, причем термочувствительная пластина размещена между нагревательным резистором и основной частью опоры так, чтобы она была по существу расположена параллельно нагревательному резистору, при этом один из двух концов термочувствительной пластины закреплен на опоре, а другой конец присоединен через соединительный элемент к нагревательному резистору.

В вышеописанной конструкции подвижные контакты нормально контактируют с неподвижными контактами так, что образуются два пути тока через нагревательный резистор между металлической пластиной и каждым проводящим контактным штырьком, термочувствительная пластина поворачивается, когда чрезмерный ток вызывает нагрев термочувствительной пластины и температура термочувствительной пластины увеличивается до установленной температуры. Поворот термочувствительной пластины передается через соединительный элемент нагревательному резистору. В результате нагревательный резистор поворачивается так, что подвижные контакты отдаляются от соответствующих неподвижных контактов, вследствие чего пути тока прерываются. С прерыванием путей тока температура нагревательного резистора снижается так, что температура термочувствительной пластины уменьшается до или ниже установленной температуры и термочувствительная пластина возвращается в обратное положение. Затем нагревательный резистор поворачивается обратно в свое прежнее положение, вследствие чего подвижные контакты снова входят в контакт с неподвижными контактами соответственно, так что снова образуются пути тока.

В вышеописанной конструкции действия поворота и возврата термочувствительной пластины передаются через соединительный элемент нагревательному резистору. Более того, упругая деталь, используемая для поддержки термочувствительной пластины, и нагревательный резистор не являются элементами путей тока. Соответственно, поскольку число элементов, выделяющих тепло под воздействием чрезмерного тока, в отличие от нагревательного резистора уменьшено, может быть установлено большее значение рабочего тока. В такой конструкции, в частности, когда используется электрический проводник с достаточно небольшим электрическим сопротивлением, количество тепла, выделяемого проводником, может быть ограничено небольшим значением, вследствие чего эта конструкция будет еще более эффективной.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 изображено продольное сечение трехфазного внутреннего предохранителя в качестве теплового предохранителя в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

На Фиг.2 изображен вид внутреннего предохранителя в разобранном виде, на котором показана его внутренняя конструкция.

На Фиг.3 изображен вид внутренней конструкции предохранителя в разобранном виде за исключением нескольких элементов.

На Фиг.4 изображено продольное сечение внутреннего предохранителя в процессе его работы.

На Фиг.5 изображен вид, поясняющий работу нагревательного резистора при замкнутых контактах, и продольное сечение по линии 5-5 на фиг. 1 за исключением части нагревательного резистора.

На Фиг.6 изображен вид, аналогичный фиг.5, на котором изображено состояние незначительного наклона нагревательного резистора.

На Фиг.7 изображен вид, аналогичный фиг.5, на котором изображено положение, когда контакты разомкнуты.

На Фиг. 8 изображено поперечное сечение по линии 8-8 на фиг.1.

На Фиг. 9 изображен вид, аналогичный фиг. 8, на котором изображен второй вариант осуществления настоящего изобретения; и

На Фиг. 10 изображен вид нагревательного резистора в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Лучший вариант осуществления изобретения

Далее настоящее изобретение будет описано со ссылкой на сопровождающие чертежи для более подробного описания.

Во-первых, первый вариант осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылкой на фиг.1-8. На Фиг.1 изображено продольное сечение трехфазного внутреннего предохранителя в качестве теплового предохранителя в соответствии с данным вариантом осуществления настоящего изобретения. На Фиг.2 и 3 показано изображение внутреннего предохранителя в разобранном виде, на котором показаны его элементы. На Фиг.4 изображено продольное сечение внутреннего предохранителя в процессе его работы. На Фиг.5-7 изображены боковые виды внутреннего предохранителя без корпуса и нагревательного резистора для того, чтобы пояснить перемещение нагревательного резистора. На Фиг.8 изображено поперечное сечение по линии 8-8 на фиг.1.

Как показано на фиг.1, внутренний предохранитель 1 в соответствии с данным вариантом осуществления имеет герметичный кожух 100, включающий круглый куполообразный корпус 2, выполненный из металла, и основание 3, закрепленное на открытом конце корпуса 2 посредством круговой рельефной сварки или иным подобным способом.

Основание 3 содержит круглую металлическую пластину 4, имеющую два сквозных отверстия 4А и 4В (см. фиг.5). Проводящие контактные штырьки 5А и 5В вставлены в отверстия 4А и 4В соответственно, изолированы от опорной пластины 4 и герметично закреплены в ней при помощи электрически изолирующего наполнителя 4С. Керамическая пластина 14 прикреплена к верхней поверхности металлической пластины 4 для защиты наполнителя 4 от контактной дуги. Неподвижные контакты 13А и 13В, выполненные из серебряного сплава, прикреплены при помощи сварки или тому подобным способом соответственно к верхним торцевым поверхностям контактных штырьков 5А и 5В, выходящих на верхнюю поверхность керамической пластины 14 соответственно.

В герметичном кожухе 100 предусмотрена опора 6. Как показано на фиг.2, опора 6 имеет основную поверхность 6А, служащую основной частью, три ножки 6В, 6С и 6D, выступающие вниз от внешней части основной поверхности 6А, и расположенные с одной стороны основной поверхности 6А выполненные в форме рычага части 6G и 6Н. Основная поверхность 6А снабжена тремя прорезями 6I. Центральная прорезь 6I выполнена с участками 6Е для вставления винтов. Винт 16 вставляется через участок 6Е для вставления винтов. Нижние концы ножек 6В, 6С и 6D прикреплены к металлической пластине 4 посредством точечной сварки. Основная поверхность 6А является параллельной металлической пластине 4.

По существу круглая термочувствительная пластина 10 прикреплена к нижней части опоры 6, как показано на фиг.1, 2 и 4. Термочувствительная пластина 10 прикреплена так, что один ее край зажат между центральной частью 7А соединительной детали 7 и нажимной пластины 17. Конец 7В соединительной детали 7 прикреплен к нижней части основной поверхности 6А посредством рельефной сварки или тому подобным способом так, что термочувствительная пластина 10 прикреплена к опоре 6. В этом случае нижняя часть винта 16 примыкает к центральной части 7А соединительной детали 7. Нажимная пластина 17 распределяет напряжение по закрепленной части термочувствительной пластины 10, таким образом предотвращая растрескивание термочувствительной пластины 10, то есть нажимная пластина обеспечивает увеличение срока службы термочувствительной пластины 10. Термочувствительная пластина 10 выполнена путем раскатки биметалла или триметалла в форму неглубокой тарелки, она быстро поворачивается и возвращается в обратное положение при заранее установленных температурах.

По существу круглый нагревательный резистор 8 установлен между термочувствительной пластиной 10 и опорной пластиной 3, как показано на фиг. 1-3. Нагревательный резистор 8 выполнен из резисторного материала, такого как железо-хромистый сплав, и имеет нагревательную часть, площадь которой по существу равна площади термочувствительной пластины 10. Как видно из фиг.2, с правой стороны нагревательного резистора 8 предусмотрена выступающая часть 8А. В части нагревательного резистора 8, противоположной выступающей части 8А, предусмотрен вырез 8В. Симметрично относительно выреза 8В на нагревательном выступе 8 расположена пара изогнутых выступов 8Р и 8Q.

Подвижные контакты 9А и 9В прикреплены к нижним сторонам частей 8С и 8Е нагревательного резистора 8, противоположным неподвижным контактам 13А и 13В соответственно. Центральная часть проводника 11 прикреплена к нижней стороне части 8D нагревательного резистора 8. Проводник 11 имеет оба конца 11В и 11С, прикрепленных соответственно к ножкам 6В и 6С опоры 6. Проводник 11 имеет достаточно низкое значение сопротивления для того, чтобы не нагреваться и сохранять упругость и таким образом не препятствовать действиям нагревательного резистора 8 по размыканию и замыканию. Проводник 11 включает многожильный провод, выполненный, например, путем скрепления множества медных проводов. Нагревательный резистор 8 сконструирован так, что значения сопротивления между участками 8C-8D, между 8C-8E и между 8D-8E по существу равны друг другу так, что тепло, вырабатываемое этими участками, становится равномерным.

Далее, как показано на фиг. 2, 3 и 8, на участках между 8C-8E, между 8С-8D и между 8D-8E нагревательного резистора 8 образованы Т-образные прорези 8F, 8G и 8H соответственно. Прорези 8F, 8G и 8H образованы для того, чтобы электрические пути нагревательного резистора 8 могли быть сужены для увеличения величины сопротивления таким образом, чтобы получить необходимое количество тепла. Данный вариант осуществления представляет собой пример предохранителя, рабочий ток которого составляет около 200 А. Например, в случае, если рабочий ток составляет около 250 А, наличие прорези необязательно, поскольку достаточное количество тепла может быть получено и без прорези.

Предлагается уменьшить толщину нагревательного резистора в качестве способа увеличения величины сопротивления нагревательного резистора. Однако при этом снижается механическая прочность нагревательного резистора. Соответственно, если операции нагрева, размыкания и замыкания повторяются в течение длительного времени, нагревательный резистор деформируется таким образом, что меняется рабочий ток. В этом варианте осуществления нагревательный резистор 8 выполнен с Т-образными прорезями 8F,8G и 8H для того, чтобы сузить электрические пути и таким образом увеличить значение сопротивления. В результате не нужно увеличивать толщину нагревательного резистора 8 и соответственно снижение механической прочности может быть сведено к минимуму. Поскольку от нагревательного резистора требуется эффективная передача тепла термочувствительной пластине посредством излучения, площадь части нагревательного резистора, находящейся напротив термочувствительной пластины, не может быть уменьшена в значительной степени. В этом варианте осуществления изобретения каждая прорезь имеет Т-образную форму, так что значение сопротивления может быть увеличено, в то время как площадь части нагревательного резистора, находящейся напротив термочувствительной пластины, ограничивается небольшим значением.

Ножка 6D опоры 6 имеет обычно прямоугольное сквозное отверстие 6F (соответствующее отверстию в опоре), образованное в ее центральной части, как показано на фиг.1-3 и 5. Выступающая часть 8А вставлена в сквозное отверстие 6F. Фиксирующая деталь 15 прикреплена к удаленному концу выступающей части 8А посредством сварки или иным подобным способом, вследствие чего выступающая часть 8А не может выпасть из отверстия 6F. Короткая сторона отверстия 6F выбирается такой, чтобы иметь размер (ширину на фиг.5), больший чем толщина выступающей части 8А. Отверстие 6F имеет верхнюю сторону, которая выполнена в форме дуги. Вырез 8В выполнен в части нагревательного резистора 8, расположенной напротив выступающей части 8А. Соединительный элемент 12 прикреплен к вырезу 8В. Соединительный элемент 12 имеет выступ 12А и два выполненных в форме рычага участка 12В. Термочувствительная пластина 10 вставлена между выступом 12А и выполненными в форме рычага участками 12В. Выполненные в форме рычага участки 12В соответствуют первому примыкающему участку в настоящем изобретении, а выступ 12А соответствует второму примыкающему участку в настоящем изобретении.

Зазор между выступом 12А и выполненными в форме рычага участками 12В больше, чем толщина термочувствительной пластины 10. Таким образом, термочувствительная пластина 10 присоединена к нагревательному резистору 8 с зазором.

Термочувствительная пластина 10 обычно примыкает к выступу 12А соединительного элемента 12 для поджатия нагревательного резистора 8 вниз, как показано на фиг.1. В результате контакты замкнуты. Выступ 12А расположен на центральной оси, проходящей через центр между подвижными контактами 9А и 9В, и примыкает одной своей частью к термочувствительной пластине 10. Таким образом, сила давления термочувствительной пластины 10 прилагается к контактам равномерно.

С другой стороны, как показано на фиг.4, при повороте термочувствительная пластина 10 примыкает к двум выполненным в форме рычага участкам 12В соединительного элемента 12, поднимая нагревательный резистор 8. В результате контакты размыкаются. Два выполненных в форме рычага участка 12В расположены симметрично относительно центральной оси, проходящей через центр между подвижными контактами 9А и 9В. Соответственно реверсивная сила термочувствительной пластины 10 приложена к каждому выполненному в форме рычага участку 12В по существу равномерно. Соответственно, поскольку подвижные контакты 9А и 9В отходят от соответствующих неподвижных контактов 13А и 13В не наклоняясь, может быть предотвращена неодинаковость контактных окон контактных пар. Изогнутые выступы 8Р и 8Q примыкают соответственно к выполненным в форме рычага участкам 6G и 6Н опоры 6 так, что поддерживается заранее установленное контактное окно.

В этом варианте осуществления изобретения сила воздействия винта, нажимающего на термочувствительную пластину 10 посредством конца соединительной детали 7, регулируется так, что определяется температура, при которой поворачивается термочувствительная пластина 10. Внутренний предохранитель 1 образован путем прикрепления ножек 6В, 6С и 6D опоры 6 к опорной пластине 3 после присоединения к опорной пластине 3 и опоре 6 других элементов и далее путем прикрепления внешнего края опорной пластины 3 к открытому концу корпуса 2.

Работа внутреннего предохранителя 1 далее будет описана со ссылкой на фиг. 1, 4, 5, 6 и 7.

Температура термочувствительной пластины 10 не больше рабочей температуры, если предохраняемый электродвигатель работает нормально. Соответственно, как показано на фиг. 1, нагревательный резистор 8 поджат вниз силой давления термочувствительной пластины 10, вследствие чего подвижные контакты 9А и 9В контактируют с неподвижными контактами 13А и 13В соответственно. При замкнутом состоянии контактов внутренний предохранитель 1 включает пути тока между металлической пластиной 4 и контактными штырьками 5А и 5В, то есть ток течет от металлической пластины 4 через опору 6, проводник 11, нагревательный резистор 8, подвижный контакт 9А(9В) и неподвижный контакт 13А(13В) к контактному штырьку 5А(5В). Внутренний предохранитель 1 также включает путь тока между контактными штырьками 5А и 5В, то есть ток течет от контактного штырька 5А через неподвижный контакт 13А, подвижный контакт 9А, нагревательный резистор 8, подвижный контакт 9В и неподвижный контакт 13В к контактному штырьку 5В.

Нагревательный резистор 8 может быть наклонен под небольшим углом, поскольку определены границы пространства вокруг выступающей части 8А в сквозном отверстии 6F. Соответственно, например, если есть разница между высотами двух неподвижных контактов 13А и 13В, сила давления подвижных контактов 9А и 9В, приложенная к неподвижным контактам 13А и 13В, может быть уравновешена.

Когда контакты замкнуты, термочувствительная пластина 10 поджимает нагревательный резистор 8 вниз, в то время как подвижные контакты 9А и 9В служат в качестве опоры, а выступ 12А соединительного элемента 12 служит точкой приложения. В результате выступающая часть 8А нагревательного резистора 8 обычно давит на верхнюю сторону сквозного отверстия 6 (см. фиг.5). Верхняя сторона сквозного отверстия 6F выполнена в форме дуги, так что выступающая часть 8А нагревательного резистора 8 приводится в точечный контакт с верхней стороной отверстия 6F в его центральной части. Вследствие этого нагревательный резистор 8 стремится к дальнейшему наклону.

С другой стороны, термочувствительная пластина 10 поворачивается, когда количество тепла, выделенного нагревательным резистором 8, увеличивается с увеличением электрического тока из-за работы двигателя с перегрузкой или состояния блокированного ротора или термочувствительная пластина 10 достигает заранее установленной рабочей температуры за счет увеличения температуры компрессора двигателя. Затем, как показано на фиг.5, нагревательный резистор 8 приподнимается термочувствительной пластиной 10 так, что подвижные контакты 9А и 9В отходят от неподвижных контактов 13А и 13В соответственно. В результате все вышеупомянутые пути тока прерываются.

В такой конструкции, поскольку выступ 12А соединительного элемента 12 примыкает к термочувствительной пластине 10, на пути тока от опоры 6 через проводник 11 к нагревательному резистору 8 есть обходной путь тока. Обходной путь тока проходит от опоры 6 через термочувствительную пластину 10 и соединительный элемент 12 к нагревательному резистору 8. Однако, поскольку выступ 12А соединительного устройства 12 находится в точечном контакте с термочувствительной пластиной 19, значение сопротивления больше чем путь тока через проводник 11. Соответственно нагрев из-за обходного тока не имеет значения. В частности, когда должно быть установлено большее значение сопротивления нагревательного резистора 8, между соединительным элементом 12 и термочувствительной пластиной 10 вставляется изолирующий лист, если величина обходного тока увеличивается. В результате обходной ток может быть ликвидирован.

На фиг. 9 показан второй вариант осуществления настоящего изобретения. Далее будут показаны отличия второго варианта осуществления изобретения от первого варианта. На фиг. 9 показана конструкция нагревательного резистора 18 в случае, когда установлен рабочий ток небольшого значения, например около 100А. Нагревательный резистор 18 имеет прорези 18К, 18L и 18М в дополнение к Т-образным прорезям 18F, 18G и 18H. Пути тока нагревательного резистора 18 дополнительно сужаются посредством добавления прорезей 18K, 18L и 18M, вследствие чего значение сопротивления может быть увеличено. Результатом такой конструкции является то, что в большей степени предотвращается снижение механической прочности и площади нагревательного резистора, расположенной напротив термочувствительной пластины 10, в то время как тепло, вырабатываемое нагревательным резистором 18, увеличивается.

На фиг. 10 показан третий вариант осуществления настоящего изобретения. Далее будут описаны отличия третьего варианта осуществления изобретения от первого варианта. В третьем варианте осуществления изобретения нагревательный резистор 28 объединен с соединительным элементом. Более конкретно, соединительный элемент содержит примыкающую часть 28А, предусмотренную на конце нагревательного резистора (соответствующую первому примыкающему участку), и пару выполненных в форме рычага участков 28В (соответствующих второму примыкающему участку), предусмотренных на участках нагревательного выступа 8 симметрично относительно примыкающего участка 28А. В такой конструкции достигается тот же эффект, что и в первом варианте осуществления изобретения.

Изобретение не должно ограничиваться вышеописанными вариантами осуществления изобретения и может быть модифицировано следующим образом.

Соединительный элемент 12 может иметь разную форму, не ограничиваясь формами выполненного в форме рычага участка 12В, выступа 12А и т.п., как показано на фиг. 2, когда соединительный элемент 12 имеет конструкцию, прилегающую к термочувствительной пластине на двух участках при повороте термочувствительной пластины и на одном участке при возврате в начальное положение.

Первый или второй примыкающий участок соединительного элемента может быть объединен с нагревательным резистором, тогда другой может быть отдельным от нагревательного резистора.

Проводник 11 не ограничивается выполнением в виде многожильного медного провода. Например, тонкие медные пластинки могут быть размещены одна на другой.

Материал и размеры нагревательного резистора могут выбираться на основе количества выделяемого тепла и устойчивости при высокой температуре, удовлетворяющих характеристикам теплового предохранителя.

Промышленная применимость

Как следует из вышеописанного, тепловой предохранитель согласно настоящему изобретению может быть использован в качестве предохранителя трехфазных моторов от сгорания. В частности, он может быть использован как предохранитель, который может выдержать большой рабочий ток.

1. Тепловой предохранитель, включающий термочувствительную пластину, поворачивающуюся при достижении установленной температуры и возвращающуюся в обратное положение при снижении температуры, таким образом создавая и разрывая путь электрического тока, отличающийся тем, что содержит кожух, включающий корпус, выполненный из металла и имеющий отверстие, металлическую пластину, закрывающую отверстие, два сквозных отверстия и два проводящих контактных штырька, вставленных в соответствующие отверстия металлической пластины с изолирующими наполняющими элементами между ними, два неподвижных контакта, закрепленных соответственно на концах проводящих штырьков, выступающих внутрь кожуха, опору, включающую основную часть, ножку, предусмотренную на основной части, и опорное отверстие, предусмотренное в ножке, при этом ножка прикреплена к металлической пластине так, что опора размещена в кожухе, нагревательный резистор, расположенный между металлической пластиной и основной частью опоры так, что она по существу расположена параллельно металлической пластине, причем нагревательный резистор имеет конец с выступом, вставленным в опорное отверстие, нагревательный резистор поворачивается вокруг выступа так, чтобы приближаться и отдаляться от металлической пластины, два подвижных контакта, прикрепленных к части нагревательного резистора, противоположной неподвижным контактам, соединительный элемент, предусмотренный на другом конце нагревательного резистора для передачи поворота и возврата термочувствительной пластины к нагревательному резистору, электрический проводник, электрически соединяющий опору и нагревательный резистор, при этом термочувствительная пластина размещена между нагревательным резистором и основной частью опоры так, что она по существу расположена параллельно нагревательному резистору, причем один из двух концов термочувствительной пластины закреплен на опоре, а другой конец присоединен через соединительный элемент к нагревательному резистору.

2. Тепловой предохранитель по п.1, отличающийся тем, что площадь термочувствительной пластины имеет площадь, по существу равную нагревательной части нагревательного резистора, и включает центральную часть, выполненную путем раскатки так, что термочувствительная пластина имеет форму неглубокой тарелки.

3. Тепловой предохранитель по п.1, отличающийся тем, что опорное отверстие опоры имеет в основном прямоугольную форму и является более коротким в направлении поворотного движения нагревательного резистора и более длинным в направлении, перпендикулярном поворотному движению нагревательного резистора.

4. Тепловой предохранитель по п.3, отличающийся тем, что подвижные контакты выполнены с возможностью контакта с соответствующими неподвижными контактами, при этом выступ и длинная сторона опорного отверстия находятся в точечном контакте друг с другом.

5. Тепловой предохранитель по п.4, отличающийся тем, что длинная сторона опорного отверстия, приведенная в точечный контакт с выступом, имеет форму дуги, выступающей внутрь опорного отверстия.

6. Тепловой предохранитель по п.1, отличающийся тем, что соединительный элемент включает первый и второй примыкающие участки, при этом примыкающий участок примыкает к термочувствительной пластине на двух ее участках симметрично относительно центральной линии между двумя подвижными контактами, когда термочувствительная пластина поворачивается, а второй примыкающий участок примыкает к термочувствительной пластине на участке, расположенном на центральной линии между двумя подвижными контактами, когда термочувствительная пластина возвращается в обратное положение.

www.findpatent.ru

тепловой предохранитель - патент РФ 2277270

Область техники

Уровень техники

Раскрытие изобретения

Краткое описание чертежей

На Фиг.4 изображено продольное сечение внутреннего предохранителя в процессе его работы.

На Фиг.7 изображен вид, аналогичный фиг.5, на котором изображено положение, когда контакты разомкнуты.

На Фиг. 8 изображено поперечное сечение по линии 8-8 на фиг.1.

Лучший вариант осуществления изобретения

Работа внутреннего предохранителя 1 далее будет описана со ссылкой на фиг. 1, 4, 5, 6 и 7.

Промышленная применимость

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

www.freepatent.ru

температурный предохранитель - это... Что такое температурный предохранитель?

температурный предохранитель

Универсальный русско-английский словарь. Академик.ру. 2011.

температурный предел обжига
температурный предупреждающий световой сигнал

Смотреть что такое "температурный предохранитель" в других словарях:

Стабилитрон — У этого термина существуют и другие значения, см. Стабилитрон (значения) … Википедия
Электрический конденсатор — У этого термина существуют и другие значения, см. Конденсатор (значения). См. также: варикап Основа конструкции конденсатора две токопроводящие обкладки, между которыми находится диэлектрик … Википедия
Термопара — Схема термопары. При температуре спая нихрома и алюминий никеля равной 300 °C термоэдс составляет 12,2 мВ … Википедия
Электрический элемент — Электрическим элементом называют конструктивно завершённое, изготовленное в промышленных условиях изделие, способное выполнять свои функции в составе электрических цепей. Содержание 1 Основные параметры электроэлементов … Википедия
Электронные компоненты — Электрическим элементом называют конструктивно завершённое, изготовленное в промышленных условиях изделие, способное выполнять свои функции в составе электрических цепей. Содержание 1 Основные параметры электроэлементов 1.1 Номинальные значения… … Википедия
Резистор — Иное название этого понятия «Сопротивление»; см. также другие значения. Шесть резисторов разных номиналов и точности, промаркированные с помощью цветовой схемы Резистор … Википедия
Катушка индуктивности — У этого термина существуют и другие значения, см. Катушка (значения). Катушка индуктивности (дроссель) на материнской плате компьютера … Википедия
Терморезистор — Для улучшения этой статьи желательно?: Викифицировать статью. Проставив сноски, внести более точные указания на источники … Википедия
Диод Зенера — Обозначение стабилитрона на принципиальных схемах Обозначение двуханодного стабилитрона на принципиальных схемах Типовая схема включения стабилитрона … Википедия
Зенеровский диод — Обозначение стабилитрона на принципиальных схемах Обозначение двуханодного стабилитрона на принципиальных схемах Типовая схема включения стабилитрона … Википедия
Конденсатор — Основа конструкции конденсатора две токопроводящие обкладки, между которыми находится диэлектрик Слева конденсаторы для поверхностного монтажа; справа конденсаторы для объёмного монтажа; сверху керамические; снизу электролитические … Википедия

universal_ru_en.academic.ru

Самовосстанавливающиеся PTC-предохранители для защиты от токовых перегрузок

Самовосстанавливающиеся предохранители POLYFUSE® компании Littelfuse представляют собой полимерные терморезисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC). В ряде приложений они становятся отличной заменой стандартным плавким предохранителям.

Для долгой и надежной работы электронных цепей необходимо обеспечить их защиту от перегрузок по току и напряжению. Традиционным способом защиты от перегрузки по току является использование плавких или самовосстанавливающихся предохранителей. Самовосстанавливающиеся предохранители – это терморезисторы с положительным температурным коэффициентом (Positive Temperature Coefficient, PTC).

Главным особенностью PTC является резкое скачкообразное изменение сопротивления при разогреве. Именно это свойство используется для защиты от перегрузок по току. При увеличении тока выше уровня срабатывания, PTC разогревается и размыкает цепь.

Современные PTC изготавливаются из полимерных материалов.

Компания Littelfuse предлагает различные типы полимерных самовосстанавливающихся термопредохранителей (PPTC):

PPTC для поверхностного монтажа различных типоразмеров (0402, 0603, 0805, 1206, 1210, 1812, 2016, 2920). Для них характерны токи срабатывания от 300 мА до 14 А;
выводные PPTC, которые имеют диапазон токов срабатывания 0,16…23,8 А;
PPTC типа Battery Strap, которые оптимизированы для приложений с батарейным питанием (ноутбуки, планшеты и другие). Они имеют низкопрофильное исполнение и малое сопротивление.

Свойства PPTC в значительной степени определяются особенностями их конструкции. Рассмотрим ее подробнее.

Устройство и принцип работы PPTC

Существует несколько основных компаний, которые производият PPTC. Каждая из них запатентовала и использует свою марку: Polyfuse (Littelfuse), PolySwitch (TE Connectivity), Semifuse (ATC Semitec), Fuzetec (Fuzetec Technology), Multifuse (Bourns). Несмотря на отличия в названии, все PPTC имеют одинаковый принцип работы и сходную структуру. Рассмотрим ее на примере самовосстанавливающихся предохранителей производства компании Littelfuse.

Рис. 1. Структура PPTC

PPTC представляет собой пластину непроводящего полимерного материала (рисунок 1). Как правило, это полиэтилен. При низких температурах полимер имеет преимущественно кристаллическое строение. Однако монокристаллическая структура не образуется. Это значит, что между отдельными кристаллическими участками оказываются незаполненные пространства. В процессе изготовления в эти пространства внедряют проводящий элемент – графит.

Благодаря графитовым каналам в неразогретом состоянии PPTC является проводником с низким собственным сопротивлением.

При разогреве выше определенной температуры перехода (обычно Тперехода порядка 125°C), молекулы полимера получают дополнительную энергию, и кристаллическая структура начинает трансформироваться в аморфную. Этот процесс сопровождается механическим расширением. Полимер вытесняет графит. В результате графитовые каналы разрываются, сопротивление резко увеличивается, а PPTC переходит в непроводящее состояние (рисунок 1, рисунок 2).

Рис. 2. Зависимость сопротивления PPTC от температуры

Когда температура предохранителя понижается, полимер начинает кристаллизоваться. Графитовые каналы образуются вновь, что приводит к возвращению проводящих свойств. В этом и состоит суть самовосстановления предохранителя. Стоит отметить, что величина сопротивления после восстановления всегда больше первоначальной. Об учете этого свойства будет сказано ниже.

Число переходов от проводящего состояния к непроводящему и обратно оказывается практически неограниченным. Это значит, что при отсутствии катастрофических факторов PPTC является, по сути, вечным предохранителем.

При использовании PPTC в качестве токоограничителя важным оказывается его свойство саморазогрева. В нормальном состоянии PPTC находится в проводящем состоянии. При протекании тока он, как и все элементы, рассеивает мощность Pd = I²R, где R – собственное сопротивление предохранителя. Если ток достаточно мал, то мала рассеиваемая мощность. В этом случае перегрев компонента оказывается незначительным, и большого роста сопротивления из-за саморазогрева не происходит.

Однако если ток имеет большое значение, то происходит значительное выделение тепла. Если температура превысит Tперехода – PPTC перейдет в непроводящее состояние и электрическая цепь окажется разомкнутой. В этом и состоит суть использования PPTC в качестве элемента защиты от перегрузок по току. Если аварийное состояние устранено, то предохранитель остывает и восстанавливает проводящие свойства.

Основные характеристики PPTC

Основными эксплуатационными характеристиками PPTC являются электрические и временные параметры, а так же температурные зависимости.

Ток удержания (Ihold), А – максимальный ток, который может пропускать PPTC без перехода в непроводящее состояние при заданной температуре окружающего воздуха (обычно указывается для температуры 20…25°C).

Ток срабатывания (Itrip), А – минимальный ток, при котором PPTC переходит в непроводящее состояние при заданной температуре окружающего воздуха.

В большинстве случаев токовые характеристики оказываются основными при выборе предохранителя.

Ток утечки. PPTC в непроводящем состоянии имеет конечное сопротивление. Это значит, что он не в состоянии полностью разорвать цепь, и через нее могут протекать токи утечки. Иногда этот параметр указывают в документации.

Максимальный ток (Imax), А – максимальный ток, который PPTC может выдержать без разрушения.

Максимальное напряжение (Vmax), В – максимальное напряжение, которое может выдержать PPTC без повреждения при протекании максимального тока Imax. Очевидно, что значение Vmax должно покрывать требования конкретного приложения. При этом следует учитывать не только номинальные значения напряжений, но и возможность возникновения помех. Например, в легковых автомобилях номинальное напряжение бортовой сети не превышает 16 В, а уровень помех может превышать 100 В.

Мощность рассеивания при переходе (Pd), Вт – мощность, рассеиваемая PPTC при переходе в непроводящее состояние при заданной температуре окружающего воздуха.

Как было отмечено в предыдущем разделе, при восстановлении PPTC его сопротивление не принимает исходное значение. Оно оказывается выше. Сопротивления PPTC до монтажа, после монтажа и после восстановления будут отличаться. В документации приводят несколько различных параметров сопротивления.

Минимальное начальное сопротивление (Rmin), Ом – минимальное сопротивление PPTC в проводящем состоянии до монтажа на плату.

Максимальное сопротивление после восстановления (Rimax), Ом – минимальное сопротивление PPTC после одного часа восстановления при заданной температуре окружающего воздуха.

Время срабатывания, с – характеризует время перехода PPTC в непроводящее состояние при протекании тока. Имеет сильную зависимость от величины тока и температуры окружающей среды. Чем больше ток и температура, тем быстрее происходит переход. Диапазон времен срабатывания начинается от единиц миллисекунд.

Рабочий диапазон температур, °C, как правило, составляет -40…85°C. В этом диапазоне предохранитель не достигает температуры перехода.

Большая часть характеристик PPTC имеет сильную зависимость от температуры. Наиболее важной для практического применения является температурная зависимость тока срабатывания. Она носит линейный характер (рисунок 3). Из рисунка видно, что ток срабатывания увеличивается в три раза при переходе от 85°С до – 40°С. Аналогичные зависимости имеют и другие параметры. Эти особенности следует учитывать при проектировании схем защиты.

Рис. 3. Температурная зависимость тока срабатывания от температуры

Несмотря на то, что традиционные плавкие предохранители имеют множество достоинств, PPTC являются незаменимыми во множестве приложений.

Качественное сравнение традиционных плавких предохранителей и PPTC

В большинстве случаев выбор между обычными плавкими предохранителями и PPTC делается исходя из требований конкретного приложения. Преимущества и недостатки каждого из решений определяются принципом работы этих защитных элементов (таблица 1).

Таблица 1. Качественное сравнение плавких предохранителей и PPTC

Параметр	Плавкий предохранитель	Самовосстанавливающийся PPTC
Число использований	Однократное	Многократное
Затраты на обслуживания	Замена при каждом срабатывании	Отсутствуют
Качество ограничения	Полный разрыв цепи	Есть токи утечки
Токи утечки, мА	Отсутствуют	До сотен
Минимальный уровень ток срабатывания	Единицы А	Сотни мА
Максимальный уровень тока ограничения, А	Тысячи	Десятки
Максимальное напряжение, В	Типовое: до 600	Типовое: до 60
Максимальная рабочая температура, °С	125	85
Температурная зависимость тока срабатывания	Слабая	Сильная
Величина сопротивления в проводящем состоянии, мОм	Десятки	Сотни
Время срабатывания, мс	Десятки	Десятки

Плавкий предохранитель представляет собой металлический проводник (или проволоку), который плавится при возникновении перегрузки по току. При этом для восстановления проводящей цепи необходимо заменить предохранитель. В итоге, для эксплуатации оборудования потребуется обслуживающий персонал, что в большинстве случаев крайне нежелательно. PPTC свободны от этого недостатка.

С другой стороны, PPTC не способны полностью разорвать электрическую цепь. Они имеют конечное значение сопротивления. Это приводит к наличию токов утечки. Для многих приложений это может быть неприемлемо. Плавкие предохранители полностью разрывают цепь.

В общем случае, плавкие предохранители используются для более мощных цепей. Типовые значения токов срабатывания для них начинаются от единиц А. PPTC подходят для маломощных приборов, которые необходимо защищать от перегрузок, начиная от сотен миллиампер.

Верхняя граница токов для плавких предохранителей значительно превышает возможности PPTC и составляет тысячи ампер.

Ограничение величины мощности защищаемых цепей происходит и за счет собственного сопротивления предохранителей в проводящем состоянии. Плавкие предохранители имеют сопротивление в несколько раз меньше, чем у PPTC.

Еще одним преимуществом плавких предохранителей является меньшая зависимость от температуры окружающей среды (рисунок 3).

Диапазон рабочих температур у PPTC более узкий. Они имеют максимальную рабочую температуру 85°С, в то время как обычные предохранители могут работать при 125°С.

Важным параметром при выборе типа защитного элемента является максимальное рабочее напряжение. У PPTC типовым является напряжение до 60 В. Для плавких предохранителей типовое напряжение достигает сотен вольт.

Современная портативная электроника накладывает ограничения на габариты используемых компонентов. PPTC для поверхностного монтажа выполняются в миниатюрных корпусах, в том числе – 0402. Это делает их незаменимыми в ноутбуках, сотовых телефонах и других гаджетах.

Подводя итог приведенным рассуждениям, можно утверждать, что оба типа предохранителей имеют как достоинства, так и недостатки. Выбор между ними можно сделать только с учетом особенностей конкретного приложения.

PPTC будут предпочтительны в целом ряде случаев:

в приложениях с требованием минимальных затрат на обслуживание;
для слаботочных и низковольтных цепей;
в портативной электронике с ограничениями к габаритам элементов;
в потребительской, бытовой и другой электронике, работающей в узком температурном диапазоне.

Приведем конкретные примеры таких приложений (рисунок 4): сети с использованием Power Over Ethernet, USB1.1 и USB 2.0, сотовые телефоны и зарядные устройства, компьютерные интерфейсы, например, IEEE 1394 FireWire, домашние телефоны и так далее.

Рис. 4. Применение PPTC

Обзор PPTC компании Littelfuse

Компания Littelfuse предлагает самовосстанавливающиеся предохранители POLYFUSE® для разных типов монтажа:

PPTC для поверхностного монтажа серий 0603L, 0805L, 1206L, 1210L, 1812L, 2016L, 2920L, 250S, LoRho;
выводные PPTC серий USBR, 16R, 30R, 60R, 72R, 250R, 600R;
PPTC типа Battery Strap, оптимизированные для приложений с батарейным питанием.

Наиболее популярными разновидностями самовосстанавливающихся предохранителей являются PPTC для поверхностного монтажа и выводные. Рассмотрим их более подробно.

SMD PPTC. Номенклатура SMD-предохранителей включает в себя десять серий (таблица 2). Все серии выполняются для рабочего диапазона температур -40…85°C.

Таблица 2. SMD PPTC производства компании Littelfuse

Наименование	Типоразмер	Ток удержания, А	Токсрабатывания, А	Максимальноенапряжение, В	Максимальныйток, А	Диапазон рабочих температур, °C
0402L	0402 (1005)	0,1…0,5	0,3…1,0	6	40/50	-40…85
0603L	0603 (1608)	0,04…0,5	0,12…1,0	6…15	40
0805L	0805 (2012)	0,10…1,10	0,3…2,00	6…24	40/100
1206L	1206 (3216)	0,125…2,00	0,29…3,5	6…30	100
1210L	1210 (3225)	0,05…2,0	0,15…4	6…30	10/100
1812L	1812 (4532)	0,10…3,0	0,3…5	6…60	10/20/40/100
2016L	2016 (5041)	0,30…2,00	0,6…4,2	6…60	20/40
2920L	2920 (7351)	0,30…5,00	0,6…10	6…60	10/40
250S	–	0,13	0,26	60	3
LoRho	0402…2920	0,1…7,0	0,3…14	6/12	40/50

Минимальное значение тока удержания составляет 40 мА (серия 0603L). Максимальное значение – 7 А (Серия LoRho, корпус 2920).

Диапазон возможных значений тока срабатывания начинается от 300 мА (серия 0603L) и ограничивается величиной 14 А (Серия LoRho, корпус 2920).

Для серии LoRho характерны наименьшие значения сопротивлений в проводящем состоянии: Rmin от 1 мОм, R1max от 7 мОм (корпус 2920).

Наименьшими габаритами обладает серия 0402L. Длина корпуса для них составляет 1 мм, а ширина – 0,5 мм.

Максимальным допустимым током 100 А обладают серии 0805L, 1206L, 1210L, 1812L.

Максимальное рабочее напряжение 60 В характерно для серий 1812L, 2016L, 2920L, 250S.

Выводные PPTC. Перечень выводных PPTC включает в себя семь серий (таблица 3). Диапазон рабочих температур для всех выводных самовосстанавливающихся предохранителей составляет -40…85°C.

Таблица 3. Выводные PPTC от Littelfuse

Наименование	Ток удержания, А	Ток срабатывания, А	Максимальноенапряжение, В	Максимальный ток, А	Диапазон рабочих температур, °C
USBR	0,75…2,50	1,3…5	6/16	40	-40…85
16R	2,50…14,00	4,7…23,8	16	100
30R	0,90…9,00	1,8…18	30	40
60R	0,10…3,75	0,2…7,5	60	40
72R	0,20…3,75	0,4…7,5	72	40
250R	0,08…0,18	0,16…0,65	60	3/10
600R	0,15…0,16	0,3…0,32	60	3

Наиболее низковольтной серией является USBR. Для нее рабочее напряжение составляет 6 В. Максимальным рабочим напряжением обладает серия 600R – 60 В в проводящем состоянии и до 600 В в режиме прерывания тока.

Минимально доступное значение тока удержания достигается в серии 250R – всего 80 мА, а максимальное значение в 14 А характерно для представителей серии 16R. Для этой же серии достигается максимальное значение тока срабатывания – 23,8 А.

Как видно из представленного обзора, пользователю предлагается широкий выбор PPTC. Для нахождения оптимального предохранителя для стандартных и типовых приложений можно воспользоваться рекомендациями инженеров Littelfuse (таблица 4).

Таблица 4. Области применения PPTC производства Littelfuse

Наименование

0402L

0603L

0805L

1206L

1210L

1812L

2016L

2920L

250S

LoRho

USBR

16R

30R

60R

72R

250R

600R

Телекоммуникационное оборудование

Требования Ul60950, TIA-968-A, GR-1089

–

Требования ITU-T

–

CPE (Customer Premises Equipment)

–

Аналоговая телефония

–

T1/E1/J1 и HDSL

–

ISDN

–

ADSL

–

Кабельная телефония

–

PBX/KTS и Key Telephone System

–

Компьютерная техника

Процессоры

–

USB

–

IEEE1284

–

IEEE 802.3

–

IEEE 1394

–

Порты ввода/вывода

–

PC Card

–

SCSI

–

Видео порт

–

ЖК-мониторы

–

Потребительская электроника

Set Top Box

–

Микрофоны

–

Считыватели карт памяти

–

Мобильные телефоны

–

AC/DC-адаптеры

—

–

Входы портативных устройств

–

Управление двигателями

–

Высоко-индуктивные цепи

–

Медицинское оборудование

Измерительные цепи

–

Если же предполагается применение PPTC в нестандартных схемах, то стоит воспользоваться предложенным компанией Littelfuse стандартным алгоритмом выбора.

Алгоритм выбора PPTC компании Littelfuse

Алгоритм, предлагаемый инженерами Littelfuse, состоит из нескольких шагов.

На первом этапе необходимо определить основные электрические характеристики нагрузки: номинальные рабочие ток и напряжение, максимально допустимый ток, температуру окружающей среды, максимальную длительность нахождения в режиме перегрузки по току. Кроме того, следует спрогнозировать параметры возможных аварийных ситуаций и помех: значение возможного тока перегрузки, уровень напряжения помех. Дополнительными требованиями могут стать ограничения по габаритам и допустимому значению сопротивления предохранителя. Если для приложения предъявляются требования по стандартизации, то это также следует учесть.
Вторым шагом является выбор соответствующего требованиям PPTC.
Далее следует проверить, не выходят ли значения токов удержания и срабатывания за рамки допустимых значений во всем рабочем диапазоне температур. Аналогичным образом следует проанализировать время срабатывания. Если время срабатывания будет слишком большим, защищаемое устройство может выйти из строя. С другой стороны, слишком раннее срабатывание – также нежелательное явление.
Следует проверить, что выбранный PPTC соответствует требованиям по уровням напряжения с учетом помех.
Если требуется – необходимо проверить ограничения на габариты устанавливаемого предохранителя.
Наконец, необходимо проверить функционирование схемы в реальных условиях.

Заключение

Компания Littelfuse выпускает широкий спектр пассивных компонентов, таких как плавкие предохранители, самовосстанавливающиеся предохранители, TVS-диоды и так далее.

Полимерные самовосстанавливающиеся PPTC, по сравнению с плавкими предохранителями, имеют как достоинства, так и недостатки. Тем не менее, в ряде приложений PPTC оказываются незаменимыми (POE, USB, IEEE 1394 Firewire и других).

Богатый выбор наименований позволит разработчикам найти наиболее подходящий предохранитель как для стандартных приложений, так и для особенных уникальных устройств.

Литература

Positive Temperature Coeficient (PTC) Thermistor Products. PRODUCT CATALOG & DESIGN GUIDE. 2008, Littelfuse.
Electronics Circuit Protection. Product Selection Guide. 2013, Littelfuse.
Why does USB 2.0 need Circuit Protection? 2013, Littelfuse.
Документация на компоненты взята с официального сайта Littelfuse http://www.littelfuse.com/.

Получение технической информации, заказ образцов, заказ и доставка.

Наши информационные каналы

Метки: Littelfuse, PTC, защита, НЭ, Пассивка, предохранители, Публикации, Самовосстанавливающиеся

О компании Littelfuse

Компания Littelfuse является ведущим мировым производителем компонентов и устройств для защиты электрических и электронных цепей любого рода. Поставляемые компанией компоненты и системы, во многих случаях являются жизненно важными для устройств в практически всех отраслях и видах продукции: от бытовой электроники и автомобилей до электроэнергетики. Littelfuse предлагает наиболее широкий и полный спектр компонентов и систем защиты цепей на рынке электронных компонентов. Компания расширяет и н ...читать далее