Самовосстанавливающийся термопредохранитель - надежная защита электрооборудования

Самовосстанавливающиеся термопредохранители - революционное решение для защиты электрооборудования. Узнайте, как они работают и почему стоит использовать их вместо обычных плавких предохранителей.

Устройство самовосстанавливающихся термопредохранителей

Самовосстанавливающиеся термопредохранители по принципу работы отличаются от обычных плавких предохранителей. В отличие от последних, они не перегорают при срабатывании, а возвращаются в рабочее состояние после того, как причина срабатывания устранена.

Принцип работы

Принцип работы самовосстанавливающихся термопредохранителей основан на резком увеличении сопротивления полимерного элемента при нагреве выше определенной температуры.

Когда ток в цепи или температура окружающей среды превышает допустимый уровень, внутреннее сопротивление термопредохранителя резко возрастает, ограничивая ток и предотвращая дальнейший нагрев.

После того, как причина срабатывания устраняется и температура понижается, сопротивление восстанавливается до первоначального значения, что позволяет термопредохранителю возобновить работу.

Основные компоненты и материалы

Основным функциональным элементом самовосстанавливающихся термопредохранителей является полимерный резистор с положительным температурным коэффициентом сопротивления (ПТКР). Он изготавливается из непроводящего полимера, смешанного с проводящим наполнителем, чаще всего техническим углеродом.

Помимо ПТКР-элемента, конструкция современного самовосстанавливающегося термопредохранителя включает корпус для монтажа и выводы.

Виды и конструкции

По конструкции различают самовосстанавливающиеся термопредохранители:

• для монтажа в отверстия печатных плат
• для поверхностного монтажа

Первые изготавливаются в пластмассовых или керамических корпусах с проволочными или ленточными выводами. Вторые - без корпуса, в виде полимерной пластины или бруска с контактными площадками.

Преимущества перед плавкими предохранителями

Главными преимуществами самовосстанавливающихся термопредохранителей по сравнению с плавкими предохранителями являются:

• Возможность многократного срабатывания без замены
• Меньший размер и вес
• Высокая надежность
• Простота монтажа и обслуживания

Благодаря этим особенностям термопредохранители самовосстанавливающиеся активно вытесняют традиционные плавкие предохранители во многих областях.

Основные параметры и характеристики

Для правильного выбора самовосстанавливающегося термопредохранителя необходимо знать его ключевые параметры и характеристики:

• Максимальное рабочее напряжение. Этот параметр определяет предельное напряжение, которое может выдерживать термопредохранитель без повреждений. Обычно составляет от нескольких до сотен вольт.
• Номинальный рабочий ток. Номинальный (или удерживаемый) ток - это ток через термопредохранитель, при котором он находится в рабочем состоянии, не перегреваясь.
• Минимальный ток срабатывания. Это наименьший ток, вызывающий срабатывание самовосстанавливающегося термопредохранителя. Должен быть выше рабочего тока схемы с запасом.
• Сопротивление. Важная характеристика - сопротивление термопредохранителя в рабочем "холодном" состоянии и после срабатывания. Чем ниже, тем лучше для схемы.
• Температурные характеристики. Сюда входят: рабочий температурный диапазон, температура срабатывания, температурный коэффициент сопротивления и др.

Основные параметры и характеристики

Рассмотрим основные:

• Скорость срабатывания. Скорость, с которой самовосстанавливающийся термопредохранитель увеличивает свое сопротивление при перегреве, называется скоростью срабатывания. Она может составлять от десятых долей секунды до нескольких секунд.
• Ресурс и срок службы. В отличие от плавких предохранителей, ресурс самовосстанавливающихся термопредохранителей не ограничен однократным срабатыванием. Обычно они рассчитаны на 10000 и более циклов включения/отключения.

Области применения самовосстанавливающихся термопредохранителей

Основные аспекты:

• Защита портов в компьютерах и оргтехнике. Термопредохранители самовосстанавливающиеся часто используются для защиты интерфейсов компьютеров и офисного оборудования - USB, LAN, DVI, HDMI и других.
• Защита аккумуляторов в портативной электронике. В мобильных устройствах самовосстанавливающиеся термопредохранители применяют для защиты аккумуляторов от перегрева и короткого замыкания.
• Применение в промышленном оборудовании. Благодаря высокой надежности и стойкости к перегрузкам самовосстанавливающиеся термопредохранители эффективно используются в силовом оборудовании для защиты обмоток электродвигателей, трансформаторов и других элементов.
• Использование в системах электроснабжения. Термопредохранители самовосстанавливающиеся применяются в распределительных шкафах, на подстанциях и линиях электропередач для резервирования и автоматического восстановления работы сети после аварий.

Помимо перечисленных, самовосстанавливающиеся термопредохранители используются:

• В бытовой технике для защиты электроприводов и нагревательных элементов
• В автомобильной промышленности для защиты бортовых систем
• В системах промышленной автоматизации и робототехнике
• В измерительных приборах и датчиках
• В медицинском оборудовании
• В светотехнических устройствах

Обзор производителей

Лидирующие позиции на рынке самовосстанавливающихся термопредохранителей занимают такие компании, как:

• Bourns
• Bel Fuse
• EPCOS
• Littelfuse
• TE Connectivity
• Vishay
• Murata