刘炳文

1 作用和特点

PolySwitch PPTC（聚合物正温度系统热敏电阻）元件可帮助防护过电流突破及过温的故障。它是在电路中串联使用，当电流急速增加的时候，PPTC从低电阻变高电阻来保护电路。在正常工作状态中此元件电阻值远小于电路中其余的电阻。但在过流情况故障条件下限制危险的大电流流过。但它不同于只能使用一次就必须更换的传统熔断器，也不同于故障后需要来进行人工复位的电磁断路器、液压断路器，PPTC在故障排除和电路电源断开之后能够复位，这种特点是该新元件独特的优势并具有新鲜生命力的所在。进而减少服务和维修费用，更适用于广泛的领域。

2 元件工作原理

PolySwitch电路保护元件是有聚合物PTC原料掺加导体所制成的。在正常温度下原料紧密地将导体束缚在结晶状的结构，构成一个低阻抗的链接。然而，当大电流通过或周围环境温度升高导致元件温度高于动作温度时，在聚合物中的导体融化而变成无规则排列，体积膨胀并导致阻抗迅速提高。从而将电路中的电流减为电路元件可以安全承载的值。当断电或温度下降后，经一段时间其特性可回复到低阻抗状态。

3 应用

PolySwitch PPTC（聚合物正温度系统热敏电阻）新元件领域拥有25年的领先技术。自20世纪70和80年代，在首先利用PPTC元件作为可变电阻用于电路保护，此后不断扩其PolySwitch元件的阵容，以多样式的尺寸提供广泛的电压、电流和温度范围。并与POV金属氧化物压敏电阻、ESD静电保护元件和多层压敏电阻结合使用，来满足多方案需求，近来又将把过流和过热保护两种功能集成在一个元件上，提高了产品性能和可靠性，减少了元件数量。

这些产品广泛应用于计算机、电池、便携电子产品、医疗电子、汽车、工业、通信和家电，铁路通信设备中也开始使用这种新元件。铁路信号设备中使用的传统熔断器已大量被液压断路器所取代而使用作为防护过电流的元件，对于这种自复式熔断器的引进、消化和使用需要积极慎重的探索，以开创既确保信号设备安全可靠使用，又能良好自复式熔断器的一条新路。

4 元件选用方法：

1.      造型步骤：

①      第1步：决定电路参数

需要确定电路的一下参数：最大操作环境温度；标准操作电流；最大操作电压；最大中断电流。

②      第2步：选择能适应电路最大环境温度和标准操作电流的PolySwitch

使用折减比率[环境温度（℃）的保持电流（A）]表并选择与电力最大环境温度最匹配的温度。查阅等于或大于电路标准操作电流的值。查阅最适于该电路的零件系列或能够最佳地适应PolySwitch元件的零件。

③      第3步：将所选元件的最大电气额定值与电路最大操作电压和中断电流比较

使用电气特征表来验证在第2步中所选的零件是否将采用电路的最大操作电压和中断电流。查阅装置的最大操作电压（V_max）和最大中断电流（I_max），确保V_max和I_max大于或等于电路的最大操作电压和最大中断电流。

④      第4步：决定动作时间

动作时间是当故障电流出现在整台装置上时将此元件切换到高阻状态所用的时间量。使用20℃的典型动作时间曲线来确定PolySwitch元件的动作时间对于电路来说是过快还是过慢，如果是则返回第2步重新选择备用元件。

⑤      第5步：验证环境操作温度

确保应用场合的最小和最大环境温度在PolySwitch元件的操作温度范围内，大多数PolySwitch元件的操作温度范围介于-40℃到85℃，某些特殊情况下会达到125℃。

⑥      第6步：验证PolySwitch装置的外型尺寸

使用外形尺寸表将选择的PolySwitch元件的外形尺寸与应用场合的空间条件进行比较。

5 其它注意事项

1.      超过器件最大额定值进行操作，或不正确使用都将导致器件被损坏，并可能导致电弧或燃烧。

2.      器件适用于偶然过电流或过温故障保护，不应当被用于故障不断反复发生或持续过长时间的场合。

3.      如果工作电路中存在很大的感性元件，这可能会在自复式PolySwitch器件上产生一个感应电压，这个电压可能会超过PolySwitch器件规定的额电压。