過流保護(hù)電路

1、直流電路的過流保護(hù)設(shè)計(jì)方法電子保護(hù)電路具有高速斷流、恢復(fù)容易的特點(diǎn)，可應(yīng)用于任何直流電路中作過流保護(hù)裝置。而采用普通熔絲的保護(hù)電路，其過電流反應(yīng)是較遲鈍的，因而不能作為靈敏的保護(hù)裝置。原理：電子保護(hù)電路如附圖所示。當(dāng)微動(dòng)開關(guān)接通時(shí)，單向晶閘管導(dǎo)通，直流電路也導(dǎo)通。當(dāng)用電量增大到超過規(guī)定的允許值時(shí)，檢測電阻上的電壓大于時(shí)，晶體管導(dǎo)通，此時(shí)晶體管集電極和基極間的電壓下降到低于的維持電壓，關(guān)斷，切斷供電電路。元件選擇：當(dāng)電路兩端電壓時(shí)，用，單向晶閘管可用。的阻值是根據(jù)電源所允許的電流確定的，即（為電源允許電流）。若電路的耗電是，阻值為的線繞電阻，允許通過的電流為。集成運(yùn)算放大器輸出過流保護(hù)電路原理圖

2、1所示為集成運(yùn)算放大器輸出過流保護(hù)電路，在因某種原因(如輸出短路等)使集成運(yùn)放輸出過流時(shí)，保護(hù)電路即成恒流源，使集成運(yùn)放不至因輸山過流而損壞。圖中，場效應(yīng)管3DJ7按在集成運(yùn)放輸出端，并采用近似恒流源的接法。當(dāng)電路工作正常時(shí)，場效應(yīng)管呈現(xiàn)低阻抗，基本不影響電路的輸出電壓范圍。當(dāng)電路輸出端短路時(shí)，場效應(yīng)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(fù)電壓時(shí)，與場效應(yīng)管一起構(gòu)成恒流源。D2與D1相同，則是在電路輸出正電壓時(shí)，與場效應(yīng)管一起構(gòu)成恒流源。場效應(yīng)管應(yīng)取其飽和漏源電流IDSS略大于集成運(yùn)放輸出電流的管子，因?yàn)榇蠖鄶?shù)集成運(yùn)放的輸出電流都不超過±10mA，所以

3、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(hù)作用則會(huì)減弱Idss過小，在集成運(yùn)放輸出電流稍大時(shí)，恒流源阻抗增大，限制了電路的輸出幅度范圍。當(dāng)電路輸出幅度不大、負(fù)荷較輕時(shí)，可用一阻值為500左右的電阻代替場效應(yīng)管，也能同樣取得理想的效果。過流保護(hù)電路 過流保護(hù)電路圖過流保護(hù)電路圖：過流保護(hù)電路圖一過流保護(hù)電路圖二過流保護(hù)電路圖三過流保護(hù)電路 過流保護(hù)用PTC熱敏電阻是一種對異常溫度及異常電流自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)恢復(fù)的保護(hù)元件，俗稱"自復(fù)保險(xiǎn)絲""萬次保險(xiǎn)絲"。它取代傳統(tǒng)的保險(xiǎn)絲，可廣 泛用于馬達(dá)、變壓器、開關(guān)電源、電

4、子線路等的過流過熱保護(hù)，過流保護(hù)用PTC熱敏電阻通過其阻值突變限制整個(gè)線路中的消耗來減少殘余電流值。傳統(tǒng)的保險(xiǎn)絲 在線路熔斷后無法自行恢復(fù)，而過流保護(hù)用PTC熱敏電阻在故障撤除后即可恢復(fù)到預(yù)保護(hù)狀態(tài)，當(dāng)再次出現(xiàn)故障時(shí)又可以實(shí)現(xiàn)其過流過熱保護(hù)功能。 2.20.1 原理電路 當(dāng)電路處于正常狀態(tài)時(shí)，通過過流保護(hù)用PTC熱敏電阻的電流小于額定電流，過流保護(hù)用PTC熱敏電阻處于常態(tài)，阻值很小，不會(huì)影響被保護(hù)電路的正常工作。 當(dāng)電路出現(xiàn)故障，電流大大超過額定電流時(shí)，過流保護(hù)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(hù)電路不受破壞。當(dāng)故障排除 后，過流保護(hù)用P

5、TC熱敏電阻亦自動(dòng)回復(fù)至低阻態(tài)，電路恢復(fù)正常工作。 圖2.20.1 過流保護(hù)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(shí)僅有一小部分電壓保持在PTC熱敏電阻器上，當(dāng)PTC熱敏電阻器啟動(dòng)呈高阻態(tài)時(shí)，必須承受幾乎全部的電源電壓， 因此選擇PTC熱敏電阻器時(shí)，要有足夠高的最大工作電壓，同時(shí)還要考慮到電源電壓可能產(chǎn)生的波動(dòng)。 2.不動(dòng)作電流和動(dòng)作電流 為得到可靠的開關(guān)功能，動(dòng)作電流至少要超過不動(dòng)作電流的兩倍。 由于環(huán)境溫度對不動(dòng)作電流和動(dòng)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(jìn)去， 對不動(dòng)作電流來說，選應(yīng)用在允許的最高環(huán)境溫度時(shí)的

6、值，對動(dòng)作電流來說，選應(yīng)用在較低環(huán)境溫度下的值。 圖2.20.2 環(huán)境溫度對不動(dòng)作電流和動(dòng)作電流的影響 3.在最大工作電壓時(shí)允許的最大電流需 要PTC熱敏電阻器執(zhí)行保護(hù)功能時(shí)，要檢查電路中是否有產(chǎn)生超過允許的最大電流的條件，一般是指用戶存在產(chǎn)生短路可能性的情況。規(guī)格書已經(jīng)給出了最大電流 值，超過這個(gè)值使用時(shí)，可導(dǎo)致PTC熱敏電阻器破壞或早期失效。 4.開關(guān)溫度（居里溫度）我們可提供居里溫度80 、100 、120 、140 的的過載保護(hù)元件，一方面， 不動(dòng)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(yīng)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

7、 器會(huì)有較高的表面溫度，是否會(huì)在線路中導(dǎo)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(xué)試劑或在使用灌注料或填料時(shí)，須特別小心鈦酸鋇陶瓷被還原導(dǎo)致PTC熱敏電阻器效應(yīng)下降，以及由于灌注造成的導(dǎo)熱條 件變化，都可能導(dǎo)致PTC熱敏電阻器局部過熱而損壞。 2.20.3 應(yīng)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(shí)的初級電流約350mA，10分鐘之內(nèi)應(yīng)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，變壓器工作環(huán)境溫度-10 40 ，正常工作時(shí)溫升15 20 ， 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(hù)。

8、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(dòng)的因素，最大工作電壓應(yīng)達(dá)到220V×（1+20%）=264V PTC熱敏電阻器的最大工作電壓選265V。 2.確定不動(dòng)作電流 經(jīng)計(jì)算和實(shí)際測量，變壓器正常工作時(shí)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(dá)60 ，可確定不動(dòng)作電流在60 時(shí)應(yīng)為130 140mA。 3.確定動(dòng)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(dá)到-10 或25， 可確定動(dòng)作電流在 -10 或25時(shí)應(yīng)為340 350mA，動(dòng)作時(shí)間約5分鐘。 4.確定額定零功率電阻R25 PTC熱敏電阻器串聯(lián)在初級中，產(chǎn)生的電壓降應(yīng)盡

9、量小，PTC熱敏電阻器自身的發(fā)熱功率也應(yīng)盡量小，一般PTC熱敏電阻器的壓降應(yīng)小于總電源的 1%，R25經(jīng)計(jì)算： 220V × 1% ÷0.125A=17.6 5.確定最大電流 經(jīng)實(shí)際測量，變壓器次級短路時(shí)， 初級電流可達(dá)到500mA， 如果考慮到初級線圈發(fā)生部分短路時(shí)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(dá)60 ， 選擇居里溫度時(shí)在此基礎(chǔ)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(nèi)， 其較高的表面溫度不會(huì)對變壓器產(chǎn)生不良作用，

10、故居里溫度可選擇120 ，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15± 25%，不動(dòng)作電流140 mA，動(dòng)作電流350 mA，最大電流1.2A，居里溫度120 ，最大尺寸為ø11.0mm。原創(chuàng)文章： 過流保護(hù)電路過流保護(hù)用PTC熱敏電阻是一種對異常溫度及異常電流自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)恢復(fù)的保護(hù)元件，俗稱"自復(fù)保險(xiǎn)絲""萬次保險(xiǎn)絲"。它取代傳統(tǒng)的保險(xiǎn)絲，可廣泛用于馬達(dá)、變壓器、開關(guān)電

11、源、電子線路等的過流過熱保護(hù)，過流保護(hù)用PTC熱敏電阻通過其阻值突變限制整個(gè)線路中的消耗來減少殘余電流值。傳統(tǒng)的保險(xiǎn)絲在線路熔斷后無法自行恢復(fù)，而過流保護(hù)用PTC熱敏電阻在故障撤除后即可恢復(fù)到預(yù)保護(hù)狀態(tài)，當(dāng)再次出現(xiàn)故障時(shí)又可以實(shí)現(xiàn)其過流過熱保護(hù)功能。    2.20.1 原理電路    當(dāng)電路處于正常狀態(tài)時(shí)，通過過流保護(hù)用PTC熱敏電阻的電流小于額定電流，過流保護(hù)用PTC熱敏電阻處于常態(tài)，阻值很小，不會(huì)影響被保護(hù)電路的正常工作。當(dāng)電路出現(xiàn)故障，電流大大超過額定電流時(shí)，過流保護(hù)用PTC熱敏電阻陡然發(fā)熱，呈高阻態(tài)，使電路處于相對"

12、;斷開"狀態(tài)，從而保護(hù)電路不受破壞。當(dāng)故障排除后，過流保護(hù)用PTC熱敏電阻亦自動(dòng)回復(fù)至低阻態(tài)，電路恢復(fù)正常工作。                                         

13、60;            圖2.20.1  過流保護(hù)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(shí)僅有一小部分電壓保持在PTC熱敏電阻器上，當(dāng)PTC熱敏電阻器啟動(dòng)呈高阻態(tài)時(shí)，必須承受幾乎全部的電源電壓，因此選擇PTC熱敏電阻器時(shí)，要有足夠高的最大工作電壓，同時(shí)還要考慮到電源電壓可能產(chǎn)生的波動(dòng)。  

14、  2.不動(dòng)作電流和動(dòng)作電流    為得到可靠的開關(guān)功能，動(dòng)作電流至少要超過不動(dòng)作電流的兩倍。    由于環(huán)境溫度對不動(dòng)作電流和動(dòng)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(jìn)去， 對不動(dòng)作電流來說，選應(yīng)用在允許的最高環(huán)境溫度時(shí)的值，對動(dòng)作電流來說，選應(yīng)用在較低環(huán)境溫度下的值。                     &#

15、160;              圖2.20.2  環(huán)境溫度對不動(dòng)作電流和動(dòng)作電流的影響     3.在最大工作電壓時(shí)允許的最大電流需要PTC熱敏電阻器執(zhí)行保護(hù)功能時(shí)，要檢查電路中是否有產(chǎn)生超過允許的最大電流的條件，一般是指用戶存在產(chǎn)生短路可能性的情況。規(guī)格書已經(jīng)給出了最大電流值，超過這個(gè)值使用時(shí)，可導(dǎo)致PTC熱敏電阻器破壞或早期失效。    4.開關(guān)溫度（居里溫度）我們可提供居里溫度

16、80 、100 、120 、140 的的過載保護(hù)元件，一方面， 不動(dòng)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(yīng)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(huì)有較高的表面溫度，是否會(huì)在線路中導(dǎo)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(xué)試劑或在使用灌注料或填料時(shí)，須特別小心鈦酸鋇陶瓷被還原導(dǎo)致PTC熱敏電阻器效應(yīng)下降，以及由于灌注造成的導(dǎo)熱條件變化，都可能導(dǎo)致PTC熱敏電阻器局部過熱而損壞。    2.20.3 應(yīng)

17、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(shí)的初級電流約350mA，10分鐘之內(nèi)應(yīng)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，變壓器工作環(huán)境溫度-10 40 ，正常工作時(shí)溫升15 20 ， 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(hù)。    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(dòng)的因素，最大工作電壓應(yīng)達(dá)到220V×（1+20%）=264V    PTC熱敏電阻器的最大工作電壓選265V。&

18、#160;   2.確定不動(dòng)作電流    經(jīng)計(jì)算和實(shí)際測量，變壓器正常工作時(shí)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(dá)60 ，可確定不動(dòng)作電流在60 時(shí)應(yīng)為130 140mA。    3.確定動(dòng)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(dá)到-10 或25， 可確定動(dòng)作電流在 -10 或25時(shí)應(yīng)為340 350mA，動(dòng)作時(shí)間約5分鐘。    4.確定額定零功率電阻R25    PTC熱

19、敏電阻器串聯(lián)在初級中，產(chǎn)生的電壓降應(yīng)盡量小，PTC熱敏電阻器自身的發(fā)熱功率也應(yīng)盡量小，一般PTC熱敏電阻器的壓降應(yīng)小于總電源的1%，R25經(jīng)計(jì)算：                                      

20、;   220V × 1% ÷0.125A=17.6     5.確定最大電流    經(jīng)實(shí)際測量，變壓器次級短路時(shí)， 初級電流可達(dá)到500mA， 如果考慮到初級線圈發(fā)生部分短路時(shí)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(dá)60 ， 選擇居里溫度時(shí)在此基礎(chǔ)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

21、裝在變壓器線包內(nèi)， 其較高的表面溫度不會(huì)對變壓器產(chǎn)生不良作用，故居里溫度可選擇120 ，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15± 25%，不動(dòng)作電流140 mA，動(dòng)作電流350 mA，最大電流1.2A，居里溫度120 ，最大尺寸為ø11.0mm。過流保護(hù)電路圖帶自鎖的過流保護(hù)電路1.第一個(gè)部分是電阻取樣

22、.負(fù)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(fù)載的電流變化而變化.電流大,R2兩端電壓也高.R3 D1組成運(yùn)放保護(hù)電路.防止過高的電壓進(jìn)入運(yùn)放導(dǎo)致運(yùn)放損壞.C1是防止干擾用的.2.第二部分是一個(gè)大家相當(dāng)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(gè)比較器電路.放大器把取樣的信號放大.然后經(jīng)過這級比較.從而去控制后級的動(dòng)作.是否切斷電源或別的操作.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(gè)驅(qū)動(dòng)繼電器的電路.這個(gè)電路和一般所不同的是.這個(gè)是一個(gè)自鎖電路. 一段保護(hù)信號

23、過來后.這個(gè)電路就會(huì)一直工作.直到斷掉電源再開機(jī).這個(gè)自鎖電路結(jié)構(gòu)和單向可控硅差不多.過流保護(hù)電路     過流保護(hù)用PTC熱敏電阻通過其阻值突變限制整個(gè)線路中的消耗來減少殘余電流值。可取代傳統(tǒng)的保險(xiǎn)絲，廣泛用于馬達(dá)、變壓器、開關(guān)電源、電子線路等的過流過熱保護(hù)，傳統(tǒng)的保險(xiǎn)絲在線路熔斷后無法自行恢復(fù)， 而過流保護(hù)用PTC熱敏電阻在故障撤除后即可恢復(fù)到預(yù)保護(hù)狀態(tài)，當(dāng)再次出現(xiàn)故障時(shí)又可以實(shí)現(xiàn)其過流過熱保護(hù)功能 。    過流保護(hù)電路圖   過流保護(hù)元件    通用線路過流保護(hù)用PTC熱敏電阻

24、型號額定電阻值R25()±25%不動(dòng)作電流Int(mA)動(dòng)作電流25It(mA)最大工作電壓Vmax(A)最大電流Imax(A)居里溫度Tc()外形尺寸(mm)2560DmaxTmaxdMZ11-20P3R7H2653.753043010502654.3120(P)22.05.00.6MZ11-16P6R0H2656.03903007802653.117.55.00.6MZ11-16P7R0H2657.03502807002653.117.55.00.6MZ11-13P10RH265102602005202651.814.05.00.6MZ11-13P12RH265122251804

25、502651.814.05.00.6MZ11-12P10RH265102502005002651.813.55.00.6MZ11-10P15RH265151801403502651.211.05.00.6MZ11-10P39RH265391301002502651.211.05.00.6MZ11-08P15RH265151501203002650.89.05.00.6MZ11-08P25RH265251301002502650.89.05.00.6MZ11-08P35RH26535115902252650.89.05.00.6MZ11-08P45RH26545105802202650.89.0

26、5.00.6MZ11-08P55RH2655590701802650.89.05.00.6MZ11-07P82RH2658270501402650.68.05.00.6MZ11-07P56RH2655690601752650.68.05.00.6MZ11-06P33RH26533110852202650.47.05.00.6MZ11-05P70RH2657065501302650.36.55.00.6MZ11-05P85RH2658560451202650.36.55.00.6MZ11-05P39RH2653980651602650.26.55.00.6MZ11-05P121H26512045

27、35902650.36.55.00.6MZ11-05P181H2651804030802650.36.55.00.6MZ11-04P70RH2657050401002650.25.55.00.6MZ11-04P121H2651204030802650.25.55.00.6MZ11-03P151H2651504030752650.24.55.00.5MZ11-10N12RH265121701303402651.2100(N)11.05.00.6MZ11-10N18RH265181451102902651.211.05.00.6MZ11-10N22RH26522125902502651.211.0

28、5.00.6MZ11-07N22RH26522120902252650.58.05.00.6MZ11-05N151H2651503830802650.36.55.00.6MZ11-05N301H2653002720552650.36.55.00.6MZ11-05N601H2656002015402650.26.55.00.6MZ11-05N102H26510001512302650.26.55.00.6MZ11-04N151H2651503628802650.35.55.00.6MZ11-03N151H2651503325652650.24.55.00.5MZ11-03N101H2651004

29、030802650.24.55.00.5MZ11-03N70RH265704535902650.14.55.00.5MZ11-08M12RH26512120702202650.880(M)9.05.00.6MZ11-08M25RH2652585501702650.89.05.00.6MZ11-08M35RH2653580501502650.89.05.00.6MZ11-08M50RH2655060401202651.09.05.00.6MZ11-07M101H26510050301002650.68.05.00.6MZ11-05M70RH2657050301002650.36.55.00.6M

30、Z11-05M121H2651203020602650.36.55.00.6MZ11-03M101H2651002518552650.24.55.00.5MZ11-03M151H2651502215452650.24.55.00.5      使用注意事項(xiàng)    1、焊接    在焊接時(shí)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(shí)間和最小的距離：         

31、 浸焊烙鐵焊    溶池溫度      max. 260 max. 360    釬焊時(shí)間      max. 10s max. 5 s    距PTC熱敏電阻器最小的距離       min. 6mm min. 6mm    在較惡劣的釬焊條件下將會(huì)引起電阻值的變化。    2、涂層和灌注

32、0;   在PTC熱敏電阻器上加涂層和灌注時(shí)，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(jī)械應(yīng)力。請謹(jǐn)慎使用灌注材料或填料。在固化時(shí)不允許超過PTC熱敏電阻器的上限溫度。此外，要注意到，灌注材料必須是化學(xué)中性的。在PTC熱敏電阻器中鈦酸鹽陶瓷的還原可能會(huì)導(dǎo)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(huì)引起在PTC熱敏電阻器上局部的過熱而導(dǎo)致其被毀壞。    3、清洗    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， 同樣可以使用超聲波清洗的方法，但是一些清洗劑可能會(huì)損害熱敏電阻的性能，清洗前最好進(jìn)行試驗(yàn)或到我公司咨詢。    4、貯藏條件與期限    如果存貯得當(dāng)，PTC熱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(yīng)在沒有侵蝕性的氣氛中進(jìn)