【導讀】由于保險絲僅限一次性使用，而且誤差較大，因此PPTC的出現為體積小、質量輕的無線便攜產品的電路保護提供了良好的解決方案。本期大講臺主講PPTC的選型以及在設計中的應用實例，以期幫助工程師在設計中更好的選用PPTC。
PPTC工作原理
PPTC由高分子聚合物正溫度系數材料制作而成，利用電極或導線貼附在PPTC材料的兩面，并以串聯于電路上的方式保護電路。在正常的操作情況下，組件的 電阻值處于極低的狀態下(微毆姆)，電流可以無限制的通過PPTC組件，當過電流的狀況產生時，PPTC組件會因此發熱而使得電阻值快速上升。當電阻值快 速上升到幾近絕緣態時，就會將電路上的電流切斷，以保護電路上其它的機構與組件，直到電流狀況去除，PPTC組件冷卻后，其電阻值即下降到與其初始值相 近。此時，可復式保險絲（PPTC）即回復到可再次通過電流的狀態。
圖1 可恢復式保險絲的原材料PPTC的工作特性
PPTC如何選型
自恢復保險絲的主要作用就是對電路實現過流保護，但電路的電流突然增大或者短路等原因造成電路電流過大時起到保護電路或者設備的原因，是電路或者設備免于損壞甚至燒毀的事故。因此使用自恢復保險絲對電路或者設備進行保護設計時要正確選型。
1、確定電路的參數
a 最大工作環境溫度
b 標準工作電流
c 最大工作電壓（Umax）
d 最大故障電流（Imax）
2、選擇能適應電路最大環境溫度和標準工作電流的自恢復保險絲元件
使用溫度折減{環境溫度(℃）的工作電流（A）}表并選擇與電路最大環境溫度最匹配的溫度。瀏覽該欄以查閱等于或大于電路標準工作電流值。
3、將所選元件的最大電氣額定值與電路最大工作電壓和故障電流作比較
使用電氣特性表來驗證您在第2步中所選的元件是否將采用電路的最大工作電壓和故障電流。查閱裝置的最大工作電壓和最大故障電流。確保Umax和Imax大于或等于電路的最大工作電壓和最大故障電流。
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4、確定動作時間
動作時間是當故障電流出現在整臺裝置上時將此元件切換到高電阻狀態所用的時間量。為了提供預期的保護功能，明確PPTC元件的工作時間是很重要的。如果您選擇的元件動作過快，則會出現異常動作或有害的動作。如果元件動作過慢，則受到保護的組件在元件切換到高電阻狀態之前可能損壞。
使用25℃的典型動作時間曲線來確定PPTC元件的動作時間對于電路來說是過快還是過慢。如果是則返回第2步重新選擇備用元件。
5、驗證環境工作溫度
確保應用場合的最小和最大環境溫度在PPTC元件的工作溫度范圍內。大多數PPTC元件的工作溫度范圍介于-40℃到85℃。
6、驗證PPTC元件的外形尺寸
使用外形尺寸表來將您選擇的PPTC的外形尺寸與應用場合的空間條件比較。
貼片保險絲選型注意事項
1. 保持電流。選型時需要確定電路的正常電流來選擇對應型號的貼片保險絲，保持電流需要等于電路正常工作電流或者相近。
2. 動作電流。在給被保護電流選型時，貼片保險絲的動作電流要小于或等于被保護電路需要保護的電流。
3. 耐壓值：在選型的時候需要耐壓值比被保護電路最高電壓還要高，否則會出現燒毀保護元件或者誤保護。
4. 工作環境溫度。自恢復保險絲在電路中都會受工作環境溫度影響產生一個溫度折減，當然貼片保險絲也不例外。因此需要在貼片保險絲選型時根據工作環境溫度進行相應的折減進行降級使用。
5. 脈沖、浪涌電流承受能力.電路中脈沖、沖擊電流、浪涌電流、啟動電流等會出現瞬變值。這是就需要這個瞬變值得存在時間和大小，由于貼片保險絲體積小受工業方面的限制，這是就需要考慮是否能承受住電路出現的浪涌，脈沖等情況。
6. 動作時間：有些被保護電路需要要求在一定電流下需要在一定的時間內進行保護，這時就需要考慮保險絲的保護時間是否滿足要求了。
7. 產品大小：由于貼片保險絲一般時使用在比較高度集成的產品上，通常在選型的時刻需要注意相應的封裝能否合適安裝在被保護電路上。
8. 產品認證。如果產品認證需要出口的話，就要考慮到產品是否有相應的認證要求，如出口德國就需要TUV的認證。
貼片保險絲選型作為一種過流保護器選型注意事項會根據不同的實際應用產品有所區別。保險絲的應用范圍很廣，在貼片保險絲選型要求上會根據產品和客戶的要求有所不同。但是以上的8點在選型上是隨時需要注意的。總之不管是貼片保險絲pptc選型還是一次向貼片保險絲選型都需要理論和實際情況結合才能選出最合適的產品。
PPTC選型注意事項
由于pptc是用作電路或者設備做過流保護的，那么就需要對其進行選型，在PPTC選型上需要注意很多事項。
1、電路的電壓，由于PPTC受本身材料和工藝的限制，不同型號的產品具有不同的耐壓值。如果電路的電壓超過PPTC的耐壓值的話，就會使得PPTC不動作或誤動作。甚至燒毀。因此在PPTC選型上注意電路電壓不能超過PPTC的耐壓值。否則就等更換耐壓值更大的產品了。
2、電流值：pptc由于具有自恢復功能。所以PPTC又3個電流值，保持電流，動作電流和最大承受電流值。因此在PPTC選型的時候，電路的工作電流需要和 保持電流相近或等于。要求保護電流等于動作電流或稍微偏小。而且電路中過流的最大電流不能超過PPTC最大承受電流，否則會燒毀PPTC。
電流和電壓時pptc選型最需要注意的兩項參數。其他的比如工作溫度，保護時間在PPTC選型也是要注意的事項。
PPTC應用實例
PPTC在無線電子產品中的應用
無線電子產品（如移動電話、PDA），無論是在直接供電還是充電時，都需要AC/DC電源轉換器將電網電壓或是未經穩 壓的直流電壓轉換成一個較低電平的直流電壓。隨著AC/DC電源轉換器配件及各種通用充電器紛紛進入市場，如選用不合適的AC/DC電源轉換器，其輸出電 壓、電流、極性可能會超出或違背電子產品本身的內部電路規范，因此可能損壞電路甚至引起安全問題。鑒于此，對電路的保護就更加重要。
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常用的電路保護方法是使用一次性熔斷絲或是使用專用接插件。一次性熔絲雖比較便宜，但它只能用一次，同時容易產生誤動作。如使用專用接插件，通常只需數天，其他配件制造商就能仿制出同樣的產品，仍會出現接插錯誤并可能引起嚴重的損壞，例如，通過增大組件的擊穿電壓以增大輸出電流將會導致設備的功耗過高。
性能可靠的微型PPTC器件的出現，為體積小、質量輕的無線便攜產品的電路保護提供了良好的解決方案。此外，在無線設備中出現的故障大多數是暫時性的，使用可恢復性PPTC保護器件還能避免不菲的產品保修成本。
將PPTC器件串聯在電源接口處，或再并聯一只限壓器件，例如齊納二極管、瞬態電壓抑制二極管或電壓過載保護器，就可避免不匹配的電源轉換器所帶來的損壞。
圖2 典型的電池充電電壓
典型的電池充電電壓
圖2是一個典型的電池充電器的電路。在該電路中，未經穩壓的電源轉換器直流輸出電壓經過穩壓電路調制，轉變成適當的電壓對電池進行充電。PPTC器件和電壓過載保護器件相互配合，可以對以下故障起保護作用：
（1）過流：過流可能會損壞功率FET或電池組。
（2）極性接反：這時二極管導通，PPTC器件進入高阻抗狀態進行限流保護。
（3）過壓：這時電壓過載保護器件起作用，PPTC器件則限制電流。
（4）PPTC器件還可裝在電池組的輸入端，增加一層保護作用。如果設備是為耳機、汽車免提設備這類有源附件供電時，在電源輸出端，也需要保護。
保護CLA電路
點煙器電源轉換器（CLA）的工作溫度范圍很寬，使其充電環境變化很大，這是因為汽車所處的環境很惡劣，而在電氣方面的要求又很嚴格。CLA經常出現的故障主要有以下三種類型：
（1） 電流過大：將損壞充電器或者汽車電路。
（2） 充電器電路故障：將燒斷充電器里的熔斷絲或損壞汽車的電氣線路。
（3） 極性接反：將損壞移動電話充電器的電路。
在CLA的輸入端安裝一只電流保護器件就可避免上述故障。終端設備的負載電流、CLA本身功率轉換電路對故障的敏感程度，都是決定保護要求的主要因素。 一般而言，在CLA的輸入端，過流保護器件是與瞬態電壓抑制二極管這類電壓過載保護器件一起使用的。采用可恢復PPTC器件，可一勞永逸地保護電路，免去 了用熔斷絲時的更換煩勞，對廠商來說，則減少了退回保修的產品數量。
圖3 典型的CLA電路圖
本次大講臺先講到這里，如果哪位網友有更好的選型方法或應用實例，也請慷慨分享。
