家用电器电动机及变压器的自复电路保护

文章摘要：在讨论间歇运作电动机时，我们看到，PTCC器件在保护电动机方面有明显的优点。电动机的弱点随着温度而改变，随之改变PTCC器件的特性，可以反应慢一些──如果需要的话。生产的组装工艺。在电动机带动风扇的情况下，由于有气流流过，对PPTC器件和电动机两者都有益。用这个方法，PPTC器件的动作电流将大幅度上升，这是因为有气流，不会达到动作的温度。但是，不论是什么原因，如果风扇不转动，于是没有气流，失去了气流的冷却作用，电动机的温度会很快上升。这种状况会引起PPTC器件动作，从低电阻状态变成高电阻状态，于是限制了流到电动机的电流。PPTC和一次性使用的熔断器不同，在出现故障，电流略有上升就会引起温度上升

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　　在讨论间歇运作电动机时，我们看到，PTCC器件在保护电动机方面有明显的优点。电动机的弱点随着温度而改变，随之改变PTCC器件的特性，可以反应慢一些──如果需要的话。

生产的组装工艺。

在电动机带动风扇的情况下，由于有气流流过，对PPTC器件和电动机两者都有益。用这个方法，PPTC器件的动作电流将大幅度上升，这是因为有气流，不会达到动作的温度。但是，不论是什么原因，如果风扇不转动，于是没有气流，失去了气流的冷却作用，电动机的温度会很快上升。这种状况会引起PPTC器件动作，从低电阻状态变成高电阻状态，于是限制了流到电动机的电流。

　　PPTC和一次性使用的熔断器不同，在出现故障，电流略有上升就会引起温度上升的情况下，它能够防止动电机损坏──只要一次性地安装一个元件，就可以实现电流过载保护和过热保护。

　　PPTC器件在应用设计方面的考虑

　　在把PPTC器件用到电路中去时，在设计方面要考虑的参数有：保持电流和动作电流，环境对器件性能的影响，器件的自复时间，在进入高电阻状态后的泄漏电流，以及自动恢复或手动恢复的条件。

　　保持电流及动作电流

　　图2是PPTC保护器的保持电流和动作电流随温度的变化。区域A是PPTC器件动作，由低阻状态变成高阻状态，起电路保护作用的电流和温度。区域B是电路可以处在正常工作状态的PPTC器件电流和温度。在区域C，PPTC器件有可能动作、进入高电阻状态或者仍然处在低电阻状态，这取决于具体器件的电阻及其环境。

              

　　              图2　保持电流和动作电流随温度的变化

　　由于PPTC器件会因为发热而动作，进入高电阻状态，器件周围温度的任何变化会影响PPTC器件的性能。随着PPTC器件周围的温度升高，为了使它进入高电阻状态所需要的能量下降，因此保持电流(I保持)下降。陶瓷PTC以及高分子聚合物PTC制造厂商提供热降额曲线和I保持随温度的变化，帮助设计师选择适当的器件。

　　环境条件对器件性能的影响：

　　PPTC器件的传热环境会显著地影响它的性能。一般地说，提高器件的传热性能，功耗、动作时间和保持电流也会相应地增大。如果从器件的传热性能下降，情况则相反。此外，改变器件的热容量，它的动作时间会改变。

　　PPTC器件的动作时间定义为，从出现故障电流开始到器件进入高电阻状态所需要的时间。动作时间与故障电流的大小和环境温度有关。

　　当热量发散到四周环境的速度低于产生热量的速度时，PPTC器件就会动作，进入高电阻状态。如果产生的热量大于散发到四周环境的热量，器件的温度就会升高。温度上升的速度和器件动作进入高电阻状态所需要的总能量取决于故障电流和传热环境。

　　在正常工作的情况下，器件所产生的热量和散发到四周的热量是平衡的：

　　I2R = U(T-TA)

　　式中：I = 在器件中流过的电流，R = 器件的电阻，U = 总的热传导系数，T = 器件的温度，TA = 环境温度。

　　不论是电流增大或者环境温度上升，还是电流和环境温度两者都上升，都会引起器件的温度升高到某个数值，这时它的电阻迅速增大。由于电阻发生很大的变化，相应地引起电路中的电流下降，从而保护电路不会损坏。

　　保持电流是指器件无限期地保持低电阻状态、不会从低电阻状态进入高电阻状态的最大稳态电流。保持电流可以相当准确地由传热环境确定，设计时所作的选择会影响保持电流的大小，其中包括把器件放在靠近发热源的地方，例如变压器，这样会降低保持电流、功耗及动作时间。

　　结语

　　PPTC器件的电阻小，从低电阻状态进入高电阻状态的动作过程很快，器件薄，能够自动恢复，这些特点可以帮助电路设计人员设计一个安全、可靠的产品，并且符合监管机构的要求。泰科电子公司的“PolySwitch”LVR器件可以广泛用于家电设计，符合UL 1434标准和CSA标准，可以用于电视机，符合RoHS法规的要求，并且可以使用无铅焊料和大批量

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