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2)玻璃保险丝
常见的(直径 x 长度)5*20mm、6*32mm
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3)快速熔断保险丝
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二、PTC热敏电阻保护
1.元件的选择
1)最大工作电压
PTC热敏电阻串联在电路中,只有一小部分电压保持在正常工作中PTC在热敏电阻器上,当PTC当热敏电阻启动为高电阻时,几乎所有的电源电压都必须承受,因此PTC考虑到电源电压可能产生的波动,热敏电阻应具有足够高的最大工作电压。
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2)不动作电流和动作电流
为了获得可靠的开关功能,动作电流应至少超过不动作电流的两倍。由于环境温度对不动作电流和动作电流有很大的影响,因此应考虑最坏的情况。对于不动作电流,在允许的最高环境温度下选择应用值,在较低环境温度下选择应用值。
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3)最大工作电压允许的最大电流
需要PTC当热敏电阻保护功能时,检查电路中是否有超过允许最大电流的条件,通常是指用户有短路的可能性。该规格给出了最大电流值,超过了这个值使用时,可导致PTC热敏电阻破坏或早期失效。
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4)开关温度(居里温度)
可提供居里温度80度、100度、120度、140度的过载保护元件,一方面,不动作电流取决于居里温度和PTC热敏电阻芯片的直径,从降低成本方面考虑,应选用高居里温度和小尺寸元件;另一方面须考虑,这样选择的PTC热敏电阻会有较高的表面温度,是否会在线路中导致不希望的副作用。一般情况下,居里温度要超过最高使用一半温度20-40度。
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5)使用环境的影响
在接触化学实际或在使用灌注料或填料时,须特别小心钛酸钡陶瓷被还原导致PTC热敏电阻效应下降,以及由于灌注造成的导热条件变化,都可能导致PTC热敏电阻局部过热而损坏。
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2、应用举例
己知一电源变压器初级电压220V,次级电压16V,次级电流1.5A,次级异常时初级电流约350mA,10分钟之内应进入保护状态,变压器工作环境温度-10-40度,正常工作温升15-20度,PTC热敏电阻靠近变压器安装。
1)确定最大工作电压
己知变压器工作电压220V,考虑电源波动的因素,最大工作电压应达到220V*(1+20%)=264V,PTC热敏电阻的最大工作电压选265V。
2)确定不动作电流
经计算和实际测量,变压器正常工作时初级电流125mA,考虑到PTC热敏电阻的安装位置的环境温度最高可达60度,可确定不动作电流在60度应为130-140mA。
3)确定动作电流
考虑到PTC热敏电阻的安装位置的环境温度最低可达到-10或25度,可确定动作电流在-10度或25度时应为340-350mA,动作时间约5分钟。
4)确定额定功率电阻R25
PTC热敏电阻串联在初级中,产生的电压降应尽量小,PTC热敏电阻自身的发功率也应尽量小,一般PTC热敏电阻的压降应小于总电源的1%,R25经计算:220V*1%/0.125A=17.6欧
5)确定最大电流
经实际测量,变压器次级短路时,初级电流可达到500mA,如果考虑到初级线圈发生部分短路时更大的电流通过,PTC热敏电阻的最大电流确定在1A以上。
6)确定居里温度和外形尺寸
考虑到PTC热敏电阻的安装位置的环境温度最高可达60度,选择居里温度时在此基础上增加40度,居里温度为100度,但考虑到低成本,以及PTC热敏电阻未安装在变压器线包内,其较高的表面温度不会对变压器产生不良作用,故居里温度可选择120度,这样PTC热敏电阻的直径可减小一档,成本可下降。
7)确定PTC热敏电阻型号
根据以上要求,查阅规格表,选定MZ11-10P15RH265,即:最大工作电压265V,额定零功率电阻15欧±25%,不动作电流140mA,动作电流350mA,最大电流1.2A,居里温度120度,最大尺寸Φ11mm。
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三、过电压保护
下图为过电压保护原理图,当某种原因使电网电压突然升高时,会使正在运行的冰箱、洗衣机、电视机、音响、电脑等家用电器遭受不同程度的损坏,严重时还会因此而发生火灾,造成很大的经济损失。本文介绍一种简易的过电压保护装置,一旦电压超过允许范围即可自动断电,电压恢复正常又可自动接通,对家电起到保护作用。
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2、工作原理
工作原理见图1。电容器C1将220V交流市电降压限流后,由二极管VD1、VD2整流,电容器C2担任滤波,得到12V左右的直流电压。当电网电压正常时,稳压二极管VDW不能被击穿导通,此时三极管VT处于截止状态,双向可控硅VS受到电压触发面导通,插在插座CZ中的家电通电工作。
如果电网电压突然升高,超过250V,此时在RP中点的电压就导致VDW击穿导通,VDW导通后,又使得三极管VT导通,VT导通后,其集电极—发射极的压降很小,不足以触发VS,又导致VS截止,因此插座CZ中的家电断电停止工作,因而起到了保护的目的。一旦电网电压下降,VT又截止,VT的集电极电位升高,又触发VS导通,家电得电继续工作。
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3、元器件选择与制作
编 号 |
名 称 |
型 号 |
数 量 |
R |
电阻 |
5.1K |
1 |
RP |
电位器 |
15K 选用多圈精密电位器 |
1 |
C1 |
金属化纸介电容 |
0.47uF 耐压≥400V |
1 |
C2 |
电解电容 |
100uF/25V |
1 |
VD1、2 |
整流二极管 |
IN4007 |
2 |
VDW |
稳压二极管 |
12V 2CW12 |
1 |
VT |
晶体三极管 |
3DA87C、3DG12等 |
1 |
VS |
双向可控硅 |
6—10A 耐压≥600V |
1 |
CZ |
电源插座 |
10A 250V |
1 |
当电网电压为220V时,调整RP,使VDW不击穿,当电压升高至250V,VT饱和导通即可,调试时用一台调压变压器来模拟市电的变化更方便。
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四、反时限过流保护
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五、四川电之盾-防电宝安全电源原理
1、可自由碰触交流220V插座任一个电极
2、插座可在水中拔插
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