在這里,我們將針對RS485通訊中的防雷保護及方案、元器件選型等做一個比較詳細的討論。保險絲可選擇限流效果比較好的PPTC,即:可恢復(fù)保險絲,可采用出廠阻值1.35~6.5歐姆左右,不動作電流為100~200mA的可恢復(fù)保險絲,PPTC由于其特殊的工藝,決定其在回路流過正常的工作電流時,其呈現(xiàn)很低的阻值,可以視為一顆導(dǎo)線,當(dāng)回路流過的電流達到正常工作電流的2倍或會以上時,其內(nèi)部集聚的熱量將導(dǎo)致阻值迅速跳變呈現(xiàn)數(shù)十K歐姆或更大的阻值,進而限制了整個回路的電流在一個極其小的范圍內(nèi),從而實現(xiàn)了對負(fù)載的有效保護,當(dāng)斷開電源,PPTC的因為過流而產(chǎn)生熱量散發(fā)后,又會在大約1分鐘左右自動恢復(fù)到出廠的低阻值。 在電路中,如果電流過大或者電壓過高,就會導(dǎo)致電路元器件的損壞,甚至引起火災(zāi)等嚴(yán)重后果。PTC12066V075
因復(fù)雜的電磁環(huán)境,使電路常常感應(yīng)到空間的打火高壓、ESD高壓等損壞控制器的RS485電路或DSP系統(tǒng)。還有較長的連接線纜很容易受到雷電入侵或感應(yīng)瞬時高壓對RS485接口電路及控制器DSP系統(tǒng)的損壞等等。要處理好上述問題,必須對RS485接口設(shè)計可靠保護電路,包括過流保護、過壓保護。使用PPTC(正溫度系數(shù)熱敏電阻)器件是一個高性價比的防護方案,在短路故障狀態(tài)下,PPTC器件能夠快速的動作從低阻態(tài)轉(zhuǎn)為高阻態(tài),從而限制電流保護RS485接口與設(shè)備。對于過壓保護,我們可以使用TVS管(硅基ESD保護器件),TVS管鉗位電壓低、ESD抵抗能量高、封裝尺寸小,是RS485接口靜電防護、過壓保護的理想選擇。下圖是在RS485端口上使用PPTC器件與TVS器件保護的典型應(yīng)用。0402封裝保險絲品牌在工控主板電路保護中也有應(yīng)用一次性保險絲做溫度保護的或者不用保險絲。
PPTC又名“自恢復(fù)保險絲”或“萬次保險絲”,是高靈敏度的非線性熱敏電阻,當(dāng)電機堵轉(zhuǎn)或回路中的電流過大時,PPTC從低阻狀態(tài)躍變?yōu)楦咦锠顟B(tài),從而限制電機或電路的電流,起到了及時保護的作用。只需要單個PPTC元件即可達到過溫、過流保護的目的,不但能讓電動玩具安全可靠、順利通過歐美安規(guī)認(rèn)證,還能減少元件成本、減少服務(wù)成本、大力提高電動玩具的市場競爭力。自恢復(fù)保險絲在門禁鎖上的應(yīng)用指紋門鎖是現(xiàn)代家庭、工廠、企業(yè)廣泛應(yīng)用的門鎖產(chǎn)品,其功能主要是完成指紋識別、存儲、開關(guān)門鎖等,由指紋識別與存儲電路、DSP數(shù)據(jù)處理電路、開關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)、電源電路等部分組成。有的門鎖還需要輸出信號控制攝像頭、打開語音通訊連接、完成遠程控制等功能。
保險絲熔斷和原理是焦耳定律。焦耳定律:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電的時間成正比。焦耳定律數(shù)學(xué)表達式:Q=I2Rt,導(dǎo)出公式有Q=UIt和Q=U22/R×t。保險絲中電流所做的功全部產(chǎn)生熱量,即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這時有Q=W。所以,當(dāng)I或U大于額定值后,Q就變大,使保險絲不能及時散熱而過熱,**終熔斷。一般情況,當(dāng)電路電流或電壓超過額定值時,保險絲不會馬上熔斷,因為保險絲都允許通過更大點的電流或電壓值,允許短期的超額工作狀態(tài)。也就是說,如果你發(fā)現(xiàn)了電路電流或電壓不正常,你還有糾錯的機會,但對于事故性的失誤(如干線短路),可能保險沒來得及絲熔斷就使電線著火了,只能事先注意防范,沒有后悔的機會了。 保險絲的使用壽命長,可以保證電路的安全穩(wěn)定運行。
自恢復(fù)保險絲是一種過流保護器件,也是PPTC種的一種,即高分子正溫?zé)崦綦娮?。保電通BDT-FUSE自恢復(fù)保險絲是一種可以自動復(fù)位的過留保護元件。采用高分子有機聚合物在高壓、高溫,硫化反應(yīng)的條件下,摻假導(dǎo)電粒子材料后,經(jīng)過特殊的工藝加工而成。不同于只能使用一次就必須更換的傳統(tǒng)保險絲,自恢復(fù)保險絲在故障排除和電路電源斷開之后能夠復(fù)位,進而減少了保固、服務(wù)和維修費用在介紹自恢復(fù)保險絲工作原理之前,先了解幾個重要參數(shù):Vmax:元件在額定電流下能承受的比較大電壓。Imax:元件在額定電壓下能承受的比較大電流。Ihold:在25℃靜止空氣環(huán)境中,產(chǎn)品不動作的比較大電流。Itrip:在25℃靜止空氣環(huán)境中,**小動作電流.Pdtyp:在25℃靜止空氣環(huán)境中,產(chǎn)品動作狀態(tài)下消耗的功率。Rimin/max=25℃溫度條件下的初始阻值(焊接前).R1max=25℃溫度條件下,焊接一小時后的比較大阻值。 通過較高電阻的受限電流產(chǎn)生的熱量將使PTC的溫度維持在一個高水平,從而造成電阻居高不下。PTC06036V075
保險絲可以有效避免電器設(shè)備因電路故障而產(chǎn)生有害物質(zhì)。PTC12066V075
保險絲電阻的定義電阻器與保險絲在材質(zhì)及構(gòu)造上相類似,而保險絲型電阻器兼?zhèn)涠叩墓δ?,平時可當(dāng)做電阻器使用,一旦電流異常時就發(fā)揮其保險絲的作用來保護機器設(shè)備。由于有二用的功能故成本隨之降低。保險絲電阻可分為:金屬皮膜保險絲電阻器、保險絲型繞線電阻器、保險絲型水泥電阻器。功率有:1/4W、1/2W、1W、2W幾種,隨著功率的增加,產(chǎn)品外觀尺寸會不斷變大。保險絲電阻的阻值一般較小,大部分小于1歐姆,往往在電路中起采樣電阻的作用,同時在浪涌發(fā)生時,或其他產(chǎn)生大電流,需要保護線路時發(fā)揮作用,熔斷使電路斷路產(chǎn)生保護作用。同時保險絲電阻大部分為貼片式,性能較穩(wěn)定的貼片保險絲電阻,一般稱為捷比信保險絲電阻,捷比信貼片保險絲電阻。產(chǎn)品有快速熔斷和緩慢熔斷之分。 PTC12066V075