Самовосстанавливающиеся предохранители Littelfuse, Bourns
Одним из параметров, который определяет надежность изделия является его ремонтопригодность и скорость восстановления работоспособности. Однако учитывая тенденцию миниатюризации изделий, такая простая операция как замена вышедшего из строя обычного плавкого предохранителя влечет за собой достаточно серьезные затраты ресурсов и времени, а в случае применения SMD предохранителя, замена «в полевых» условиях становится вообще невозможной.
Решить эту проблему можно путем перехода с плавкого предохранителя на самовосстанавливающийся.
Самовосстанавливающийся предохранитель представляет собой полимерный терморезистор с положительным температурным коэффициентом. Материал предохранителя - это проводящий электрический ток полимер с примесью технического углерода. Концентрация углерода такова, что в холодном состоянии полимер кристаллизован, а пространство между кристаллами заполнено частицами углерода, удельное сопротивление материала низкое. При повышении температуры полимер переходит в аморфное состояние, увеличиваясь в размерах. Углеродные цепочки начинают разрываться, что вызывает быстрый рост удельного сопротивления.
При увеличении электрического тока, протекающего через полимер, происходит его разогрев и удельное сопротивление увеличивается настолько, что материал становится непроводящим. Таким образом возможно ограничение протекающего через него тока, и как следствие защита внешней цепи. После остывания происходит обратный процесс кристаллизации и полимер снова становится проводником.
Температурная зависимость удельного сопротивления полимера показана на рисунке 2.
Следует учитывать, что основным фактором, влияющим на удельное сопротивление материала является всё таки его температура, а не протекающий по нему ток. На кривой отмечено два характерных диапазона: «Нормальный диапазон» при котором изделие является обычным проводником (температура материала ниже 80° С) и «Диапазон срабатывания», когда температура достигает некоего граничного значения и сопротивление начинает быстро возрастать, изменяясь почти по экспоненциальному закону. После остывания изделия, его сопротивление восстанавливается.
Чтобы разогреть материал до температуры срабатывания требуется некоторое время, поэтому ограничение тока в цепи происходит не мгновенно. При малых токах, близких к пороговому, срабатывание может занять несколько секунд, при токах близких к максимально допустимому, доли секунды.
На время срабатывания также влияет температура окружающей среды. Чтобы разогреть материал до состояния срабатывания от более низкой температуры окружающей среды необходимо затратить больше энергии чем от более высокой, а значит, и процесс в этом случае займёт больше времени. Поэтому время срабатывания, максимальный гарантированный ток нормальной работы (ток удержания, Ihold) и гарантированный ток срабатывания (Itrip) зависят от температуры окружающей среды.
В нижней части графика, рисунок 3, находится номинальная рабочая область прибора, область низкого сопротивления. В верхней части графика находится область гарантированного срабатывания. В средней части графика располагается нерабочая область, где соблюдение параметров никак не нормируется и не гарантируется. При расчётах и эксплуатации в широком диапазоне температур окружающей среды схем с использованием самовосстанавливающихся предохранителей это должно учитываться и безусловно соблюдаться.
Основные параметры самовосстанавливающихся предохранителей:
- Umax – максимальное напряжение, которое может выдержать изделие без разрушения или повреждения при протекании тока через него не более Imax.
- Imax – максимальный ток, протекающий через изделие, при котором не происходит его разрушения или повреждения при приложенном к нему напряжении не более Umax.
- Ihold - максимальный ток, протекающий через изделие, при котором не происходит его отключения при температуре окружающей среды +20°С (ток удержания).
- Itrip – минимальный ток, протекающий через изделие, при котором происходит его отключение при температуре окружающей среды +20°С (ток срабатывания).
- Ttrip - Время срабатывания изделия, характеризует время перехода изделия в непроводящее состояние и имеет сильную зависимость от величины протекающего по нему тока и температуры окружающей среды. Чем больше ток и температура, тем быстрее происходит переход. Диапазон времени срабатывания начинается от единиц миллисекунд.
- Pd – Мощность, рассеиваемая изделием в отключённом (закрытом и нагретом) состоянии при температуре окружающей среды +20°С.
- Рабочий диапазон температур, °C - как правило, составляет -40°С…+85°C. В этом диапазоне изделие не достигает температуры перехода.
Рекомендации по применению самовосстанавливающихся предохранителей
При выборе предохранителя, который вы будете использовать в своих решениях, обратите внимание на максимально допустимый рабочий ток. Иногда за время перехода в закрытое состояние прибор «успевает» полностью разрушиться. Если высока вероятность превышения максимального тока, то стоит применить обычный плавкий предохранитель, либо ограничить предельный ток (ток короткого замыкания) с помощью дополнительного резистора.
Ещё один очень важный параметр — максимальное рабочее напряжение. Когда прибор находится в нормальном режиме, напряжение на его контактах очень мало. Но при переходе в состояние срабатывания оно может резко возрасти. В настоящее время имеются серии самовосстанавливающихся предохранителей, рассчитанные на высокое напряжение, но они при этом имеющие небольшие рабочие токи.
Применение самовосстанавливающихся предохранителей в сочетании с более быстродействующими устройствами защиты позволяет полностью реализовать требования защиты. С успехом такое сочетание применяют для защиты периферийных устройств компьютеров, в телекоммуникации, для защиты АТС, кроссов, сетевого оборудования от всплесков тока, вызванных попаданием линейного напряжения и молнии. Кроме того, самовосстанавливающиеся предохранители активно используются в компьютерах и игровых приставках для защиты портов (например, USB, HDMI), а также аккумуляторных батарей в портативной технике.
Ниже приведены примеры построения схем с применением самовосстанавливающегося предохранителя.
- Низкая стоимость.
- Экономия пространства (в том числе на печатной плате).
- Отсутствие необходимости в обслуживании.
Самовосстанавливающиеся предохранители представлены в ассортименте группы компаний «Промэлектроника» продукцией таких ведущих фирм, как Littelfuse и Bourns.
Обозначение серий самовосстанавливающихся предохранителей
| Самовосстанавливающиеся предохранители Bourns: | |
MF-LSMF 185/33X–2 MF – самовосстанавливающийся предохранитель LSMF – серия для поверхностного монтажа 185 – ток удержания, mA (от 185 до 400) 33 – максимальное напряжение, V (6, 12, 14 или 33) X – дизайн Multifuse® freeXpansion ™ 2 – упаковка Tape&Reel |
MF-R110 - 0 - 99 MF – самовосстанавливающийся предохранитель R – серия для монтажа в отверстия (ТНТ) 110 – ток удержания, 11 A (от 0,05 A до 11,0 A) 0 – упаковка в ленту и катушку (при отсутствии - упаковано в соответствии со стандартом EIA 481-1) 99 – cоответствие RoHS (требования по содержанию свинца). |
250 R 120 – R Z R 250 – максимальное напряжение, V R – серия для монтажа в отверстия (ТНТ) 120 – ток удержания, mA Z – количество в единице упаковки (F=200 шт., M=1000 шт., U=500 шт., Z=1200 шт.) R – упаковка в ленту и катушку (при отсутствии - упаковано в соответствии со стандартом EIA 481-1) |
1210 L 380 /12 TH Y R -A 1210 – типоразмер L – серия для поверхностного монтажа 380 – ток удержания, mA 12 – максимальное напряжение, V TH – низкий профиль Y – количество в единице упаковки (K=10000 шт., Y=4000 шт., W=3000 шт., P=2000 шт.) R – упаковка в ленту и катушку A – автомобильного применения (при отсутствии – стандартного применения) |
Внешний вид
Самовосстанавливающиеся предохранители для монтажа в отверстия (ТНТ). |
Самовосстанавливающиеся предохранители для поверхностного монтажа (SMD). |
MF-RX300/72-0
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 3A(hold) 6A(trip) 72V 40A 2.8W 19.8s 0.04Ohm, радиальные выводы, 20.67 X 3.1 X 26.67mm, россыпью
MF-RX185/72-0
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 1.85A(hold) 3.7A(trip) 72V 40A 2.1W 12.6s 0.08Ohm, радиальные выводы, 15.18 X 3.1 X 21.18mm, россыпью
MF-R900
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 9A(hold) 18A(trip) 30V 40A 4.2W 20s 0.005Ohm Radial 24.2 X 3 X 32.9mm Bulk
MF-R500
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 5A(hold) 10A(trip) 30V 40A 3W 14.5s 0.01Ohm Radial 17.4 X 3 X 24.9mm Bulk
MF-R400
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 4A(hold) 8A(trip) 30V 40A 2.5W 12.7s 0.01Ohm Radial 14.4 X 3 X 24.8mm Bulk
MF-R300
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 3A(hold) 6A(trip) 30V 40A 2W 10.8s 0.02Ohm Radial 12 X 3 X 18.3mm Bulk
MF-R250
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 2.5A(hold) 5A(trip) 30V 40A 1.2W 10.3s 0.025Ohm Radial 12 X 3 X 18.3mm Bulk Auto
MF-R185
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 1.85A(hold) 3.7A(trip) 30V 40A 1W 8.7s 0.04Ohm Radial 12 X 3mm Bulk
MF-R160
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 1.6A(hold) 3.2A(trip) 30V 40A 0.9W 8s 0.055Ohm Radial 10.2 X 3mm Bulk Automotive
MF-R135
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 1.35A(hold) 2.7A(trip) 30V 40A 0.8W 7.3s 0.065Ohm Radial 8.9 X 3mm Bulk
MF-R090
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.9A(hold) 1.8A(trip) 60V 40A 1W 7.2s 0.14Ohm Radial 11.7 X 3.1mm Bulk
MF-R075
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.75A(hold) 1.5A(trip) 60V 40A 0.9W 6.3s 0.18Ohm Radial 10.4 X 3.1mm Bulk Automo
MF-R065
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.65A(hold) 1.3A(trip) 60V 40A 0.9W 5.3s 0.27Ohm Radial 9.7 X 3.1mm Bulk
MF-R050
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.5A(hold) 1A(trip) 60V 40A 0.75W 4s 0.41Ohm Radial 7.9 X 3.1mm Bulk
MF-R040
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.4A(hold) 0.8A(trip) 60V 40A 0.55W 3.8s 0.52Ohm Radial 7.4 X 3.1mm Bulk Automot
MF-R030
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.3A(hold) 0.6A(trip) 60V 40A 0.5W 3s 0.76Ohm Radial 7.4 X 3.1mm Bulk Automotive
MF-R025
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.25A(hold) 0.5A(trip) 60V 40A 0.45W 2.5s 1Ohm Radial 7.4 X 3.1mm Bulk Automotiv
MF-R020
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.2A(hold) 0.4A(trip) 60V 40A 0.4W 2.2s 1.5Ohm Radial 7.4 X 3.1mm Bulk Automotive
MF-R017
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.17A(hold) 0.34A(trip) 60V 40A 0.48W 3s 2Ohm Radial 7.4 X 3.1mm Bulk Automotive
MF-R005-0
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.05A(hold) 0.1A(trip) 60V 40A 0.22W 5s 7.3Ohm Radial 8 X 8.3mm Bulk
RUEF135
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 1.35A(hold) 2.7A(trip) 30V 100A 0.8W 7.3s 0.04Ohm Radial 8.9 X 3 X 13.5mm
LVR040S
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.4A(hold) 0.9A(trip) 240V 5.5A 2W 24s 0.6Ohm 11.5 X 3.8 X 19.5 прямые выводы россыпь
LVR025K
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.25A(hold) 0.56A(trip) 240VDC/240VAC 1.5W 18.5s 1.3Ohm, 9.6 X 3.8 X 18.8mm, радиальные формованные выводы
microSMD010F-2
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.1A(hold) 0.25A(trip) 30VDC 10A 0.8W 1s 2.1Ohm SMD
1206L012WR
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.125A(hold) 0.29A(trip) 30VDC 100A 0.6W 0.2s 1.5Ohm SMD
1210L005WR
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.05A(hold) 0.15A(trip) 30VDC 10A 0.6W 1.5s 3.6Ohm SMD
1210L010WR
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.1A(hold) 0.3A(trip) 30VDC 10A 0.6W 1.5s 1.6Ohm SMD
1210L020WR
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.2A(hold) 0.4A(trip) 30VDC 10A 0.6W 0.02s 0.8Ohm SMD
1812L020PR
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.2A(hold) 0.4A(trip) 30VDC 100A 0.8W 0.02s 0.8Ohm SMD
1812L050PR
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.5A(hold) 1A(trip) 15VDC 100A 0.8W 0.15s 0.15Ohm SMD
1812L110/16DR
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 1.1A(hold) 1.95A(trip) 16VDC 100A 0.8W 0.3s 0.06Ohm SMD
TRF250-180
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.18A(hold) 0.65A(trip) 250VAC 100VDC 0.9W 2s 0.8Ohm Radial 9 X 3.8mm Bag
LVR005NK
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.05A 240V 0.7W 31Om -40C...+85C формованные выводы
LVR008NK
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.08A(hold) 0.19A(trip) 240VDC/240VAC 0.9W 10s 7.4Ohm Radial 7.2 X 4.6mm формованные выводы
RXEF040-2
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.4A(hold) 0.8A(trip) 72V 40A 0.56W 3.8s 0.55Ohm, радиальные выводы, 7.6 X 3 X 13.5mm, лента в катушке
RXEF025
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.25A(hold) 0.5A(trip) 72V 40A 0.45W 2.5s 1.25Ohm, радиальные выводы, 7.4 X 3 X 12.7mm, россыпью
LVR005NS
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.05A 240V 0.7W 31Om -40C...+85C прямые выводы
LVR055S
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.55A 240V 0.73Om -40C...+85C прямые выводы
RXEF010
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.1A(hold) 0.2A(trip) 60V 40A 0.38W 4s 2.5Ohm Radial, Bulk
RXEF030
Самовосстанавливающийся предохранитель PTC 0.3A(hold) 0.6A(trip) 72V 40A 0.49W 3s 0.88Ohm, радиальные выводы, 7.4 X 3 X 12.7mm, россыпью
- Абакан
- Анадырь
- Архангельск
- Астрахань
- Барнаул
- Белгород
- Биробиджан
- Благовещенск
- Брянск
- Великий Новгород
- Владивосток
- Владикавказ
- Владимир
- Волгоград
- Вологда
- Воронеж
- Горно-Алтайск
- Грозный
- Екатеринбург
- Иваново
- Ижевск
- Иркутск
- Йошкар-Ола
- Казань
- Калининград
- Калуга
- Кемерово
- Киров
- Кострома
- Краснодар
- Красноярск
- Курган
- Курск
- Кызыл
- Липецк
- Магадан
- Магас
- Майкоп
- Махачкала
- Москва
- Мурманск
- Нальчик
- Нарьян-Мар
- Нижний Новгород
- Новосибирск
- Омск
- Орёл
- Оренбург
- Пенза
- Пермь
- Петрозаводск
- Петропавловск-Камчатский
- Псков
- Ростов-на-Дону
- Рязань
- Салехард
- Самара
- Санкт-Петербург
- Саранск
- Саратов
- Смоленск
- Ставрополь
- Сыктывкар
- Тамбов
- Тверь
- Томск
- Тула
- Тюмень
- Улан-Удэ
- Ульяновск
- Уфа
- Хабаровск
- Ханты-Мансийск
- Чебоксары
- Челябинск
- Черкесск
- Чита
- Элиста
- Южно-Сахалинск
- Якутск
- Ярославль
This site is protected by reCAPTCHA and the Google
Privacy Policy and Terms of Service apply.