PSW工作原理

来源:未知    发表时间:2013-12-13    浏览次数:

 PolySwitch是以聚合物(Polymer)為基礎並摻加導體(Conductive)所製成.

在正常操作, Polymer緊密的將導體束縛在結晶狀的結構,構成一個低阻抗的鍊鍵(Chain)如上左圖1.a所示。因為阻抗相當低,所以線路上消耗的功率很小,且不會改變Polymer的晶狀枯構

當異常電流發生時,如上右圖1.b所示:導體上所產生的熱會將Polymer由結晶變成膠狀(Amorphous), 在此狀態下, 被束縛在Polymer上的導體便會分離,導致阻值迅速提高而限制了異常的電流流過PolySwitch。當異常電流消除後PolySwitch溫度下降, 導體鍊鍵叉重新建立而恢復成低阻抗。

動作原理 - PTC現象 …
當電流流過PolySwitch時,由於I2R的關係會產生熱, 而產生的熱便會全部或部份散發至環境中,沒有散發出去的便會提高PolySwitch的溫度.
在圖4的Point l 時溫度較低,產生的熱和散發的熱達到平 衡,但是當流過的電流較多或環境溫度較高時,會產生較高的熱,而提高PolySwitch的溫度,然而當電流或環境溫度的增加並不顯著時,PolySwitch所產生的熱可以散發至環境中而在Point 2達到平衡。當電流或環境溫度再提高時,PolySwitch會達到一個較高的溫度如圖 Point 3 所示。
動作原理 - PTC現象 … (2)
若此時電流或環境溫度繼續增加,產生的熱能便會大於散發出去的,使得PolySwitch溫度速增,在此階段,很小的溫度變化就會造成阻值的大幅提高,這現象可由圖上的Point 3及Point 4看出。這時PolySwitch正處於動作的保護狀態下, 阻抗的增加便限制了電流的通過, 而保護設備免於損壞.
處於運作狀態下的PolySwitch,只要施加的電壓所產生的能量足夠補充損失的熱能,便會一直處於動作(trip) (高阻抗)狀態,而在Point 4達到平衡,當施加的電壓減小時,便可以自復了。
環境溫度的提高在超過20。C時便會造成流過PolySwitch的電流遞減. 如圖5中的 IH(額定電流)線所示,在環境溫度達85。C時,流過PolySwitch的電流僅剩一半。環境溫度在20。C時, 線路上的電流100%流過PolySwitch, 但如果有超過兩倍以上額定電流通過PolySwitch時, PolSwitch便會動作如圖上IT線所示。IH及IT都會隨著環境溫度上昇而遞減。
動作時間和環境溫度的關係 …
環境溫度越高,電流越大,則動作時間越快.
PolySwitch元件阻值恢復(Reset)時間特性 …
Polyswitch元件動作了以後,在異常電流消後的幾秒中內, Polyswitch元件的溫度很快降低, 阻值會急速下降.
安裝方式 …

PolySwitch串聯於線路上,AC或DC電源皆可,且沒有極性,可以選用插件或表面貼裝的安裝方式,簡易線路示意如圖2所示

當PolySwitch與齊鈉二極管,突波吸收器等連接使用時,此元件在高阻值時可以阻止較大的電流持續地流入其內,以符合設計者的要求,其安裝方式如圖3所示。

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