01、引用
電路過(guò)流保護(hù)的主要方式有：一次性保險(xiǎn)絲、自恢復(fù)保險(xiǎn)絲、斷路器和繼電器。在一些保護(hù)要求不高的情況，會(huì)使用保險(xiǎn)電阻，啟動(dòng)浪涌電流保護(hù)時(shí)會(huì)考慮功率NTC，甚至有些IC會(huì)集成過(guò)流保護(hù)功能。其中，應(yīng)用廣泛的是自恢復(fù)保險(xiǎn)絲和一次性保險(xiǎn)絲。
02、技術(shù)背景
保險(xiǎn)絲也稱為熔斷器，IEC127標(biāo)準(zhǔn)將其定義為“熔斷體”。100多年前，由于當(dāng)時(shí)工業(yè)技術(shù)不發(fā)達(dá)，愛(ài)迪生發(fā)明了第一個(gè)保險(xiǎn)絲來(lái)保護(hù)昂貴的白熾燈。隨著時(shí)代的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)熔斷器提出了更多的要求，產(chǎn)生了外形/結(jié)構(gòu)/特性/應(yīng)用等不同的品種(傳統(tǒng)的管式熔斷器、片式熔斷器、汽車(chē)插電式熔斷器等）。
傳統(tǒng)的保險(xiǎn)絲安裝在電路中，當(dāng)電路因故障或異常而過(guò)流時(shí)，保險(xiǎn)絲本身熔斷，切斷電流，保護(hù)電路。但由于傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲只能保護(hù)一次，熔斷時(shí)需要更換，導(dǎo)致部分產(chǎn)品在排除故障或異常過(guò)電流消失后仍無(wú)法恢復(fù)工作，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲作為一種新型過(guò)流保護(hù)裝置，具有自動(dòng)恢復(fù)功能，能夠滿足類(lèi)似應(yīng)用的性能要求。
03、自恢復(fù)保險(xiǎn)絲與一次性保險(xiǎn)絲異同比較
一、結(jié)構(gòu)對(duì)比：
一次性保險(xiǎn)絲通常由三部分組成：
1. 主體是由低熔點(diǎn)金屬線或金屬薄片制成的熔體，是熔斷器核心。
2. 電極端頭：連接電路和熔體，導(dǎo)電性能良好。
3. 支架：固定熔體，使三部分成為剛性的整體。
自恢復(fù)保險(xiǎn)絲（自恢復(fù)保險(xiǎn)絲分為兩種：聚合物PPTC和陶瓷CPTC，下文介紹的均為聚合物PPTC）是由經(jīng)過(guò)特殊處理的聚合物樹(shù)脂和分布在其中的導(dǎo)電顆粒組成。在正常操作下，聚合物樹(shù)脂緊密結(jié)合晶體結(jié)構(gòu)外部的導(dǎo)電顆粒，形成鏈狀導(dǎo)電電通路，在正常操作下，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的電阻很低(幾十毫歐到幾歐)。
二、原理比較
對(duì)于自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，正常工作時(shí)，流經(jīng)它的電流產(chǎn)生的熱能很小，不會(huì)改變晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)電路發(fā)生短路或過(guò)載時(shí)，大電流產(chǎn)生的熱量會(huì)熔化聚合物樹(shù)脂并使基體膨脹，從而分離碳黑顆粒，從而形成Trip的元素。故障排除后，再次冷卻結(jié)晶，碳黑顆粒再次形成導(dǎo)電通道，恢復(fù)低電阻。
至于一次性保險(xiǎn)絲，當(dāng)電流過(guò)載或短路時(shí)，發(fā)熱量大于散熱量，熱量逐漸積聚在熔體上，一旦溫度升到保險(xiǎn)絲熔點(diǎn)，保險(xiǎn)絲熔斷，電流切斷，故障排除后無(wú)法恢復(fù)。
具體來(lái)說(shuō)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的工作原理是能量平衡。當(dāng)電流流過(guò)自恢復(fù)熔斷器元件時(shí)，由于I2R效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生熱量，產(chǎn)生的熱量會(huì)部分散發(fā)到環(huán)境中，如果不散發(fā)，元件的溫度會(huì)提高。
三、性能參數(shù)比較
大多數(shù)情況下，一次性保險(xiǎn)絲和自恢復(fù)保險(xiǎn)絲還是有很多區(qū)別的，尤其是在內(nèi)阻/動(dòng)作時(shí)間/安全性能/自恢復(fù)性上存在顯著的區(qū)別。
04、應(yīng)用領(lǐng)域比較
兩者都可以用于電路的過(guò)電流保護(hù)，在很多領(lǐng)域和場(chǎng)合都是相似的，在某些場(chǎng)合，這兩種產(chǎn)品都可以使用，也可以相互替換。例如，在過(guò)流保護(hù)要求不太高的電池保護(hù)應(yīng)用中，這兩類(lèi)產(chǎn)品可以各自領(lǐng)先。
但在IC等一些重要器件的保護(hù)應(yīng)用中，或者電源的輸入/輸出端，只有一次性熔斷器才能勝任其保護(hù)功能，這些部件也有較高的阻抗要求。此外，在一些必須停止故障進(jìn)行維護(hù)和故障排除的情況下，也需要使用一次性保險(xiǎn)絲。
但在一些需要避免過(guò)熱燒壞產(chǎn)品的場(chǎng)合，往往需要熱插拔操作的接口過(guò)流保護(hù)，很容易排除故障，非器件故障引起的臨時(shí)過(guò)電流的電路保護(hù)選用自恢復(fù)保險(xiǎn)絲。