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