在仪器仪表电源的初级保护电路中,压敏电阻作为一款非线性过电压保护器件,广泛应用于各种电子设备中作过电压保护:吸收雷电感应脉冲电压和瞬态操作浪涌电压等等。在众多仪器仪表厂家的设计中是一种首选的过电压保护方案。但是,为了解决压敏电阻在使用过程中爆裂的情况,不得不将压敏电阻的尺寸和压敏电压参数逐步加大和提高,但提高压敏电压后高残压降会对电路产生不利影响。其次,NTC热敏电阻作为功率型浪涌抑制器,只在开关电源通电一瞬间对开关管、电解电容有冲击保护作用。正常工作过程中因其阻值较低,对线路脉冲、操作浪涌的影响则无能为力,特别是间隔较短时间的开关操作对使用NTC作浪涌抑制的开关电源则是致命伤害。另外,用在开关电源初级使用的保险管常会因负载意外短路或过电压时压敏的响应使其熔断造成不必要的维护。在使用PTC热敏电阻作自恢复保险丝时,由于PTC热敏电阻的额定工作电流与环境温度紧密联系,为了兼顾PTC热敏电阻在最低工作电压,最高环境温度下的工作电流而使得PTC热敏电阻在常温或低温环境下过电压保护时的速度偏慢或不保护,使仪器仪表后级电路出现故障的概率增大。由于以上原因,我们研发了一款恰当的PTC热敏电阻,可不用考虑环境温度对反应速度的影响,并能恰当地降低浪涌电压及群脉冲等对仪器仪表的影响。意外过电压时,短时间内立即响应,使电源电压钳位在压敏电阻的残压范围内,仪表正常工作。过压降低后恢复到最初工作状态:具体是将一个PTC热敏电阻和一个压敏电阻封装在一起,利用压敏电阻过电压时产生的电流和温度使热敏电阻响应迅速,利用热敏电阻阻值上升对电压和电流的影响反过来对压敏电阻进行保护。由于有了热敏电阻和压敏电阻之间电流和电压的综合保护效果,在不担心压敏电阻损毁的前提下,在这款复合型PTC热敏电阻的设计中,我们对压敏电阻的压敏电压和热敏电阻的额定工作电流也做了大胆的设计:在保证保护效果的前提下尽可能大地设计了该产品的额定工作电流。 自1998年电表变压器初级开始使用PTC热敏电阻作过压保护以来已有十余年时间,由于热敏电阻的使用对变压器的参数匹配要求相当严格,环境温度对其保护速度影响也比较大,众多电能仪表厂家迫切希望能有一款通用的PTC热敏电阻,不用考虑电源负载的大小,不用考虑变压器生产厂家的差异,不用考虑环境温度对反应速度的影响,满足所有单相或三相表计变压器初级的过电压的要求,并能恰当地降低浪涌电压及群脉冲等对表计精度的影响。外加过电压时,短时间内立即响应,使变压器初级电压钳位在220V左右,电表正常工作。过压降低后恢复到最初工作状态。 为了感谢众多电能仪表用户多年以来对我公司产品的大力支持与帮助,我公司于2007年初推出了一款复合型PTC热敏电阻。用来解决电能仪表企业被困扰的这些问题。将一个PTC热敏电阻和一个压敏电阻(压敏电压值根据变压器额定电压不同而不同)封装在一起,利用压敏电阻过电压时产生的电流和温度使热敏电阻响应迅速,利用热敏电阻阻值上升对电压和电流的影响反过来对压敏电阻进行保护。由于有了热敏电阻和压敏电阻之间电流和电压的综合保护效果,在不担心压敏电阻损毁的前提下,在这款复合型PTC热敏电阻的设计中,我们对压敏电阻的压敏电压和热敏电阻的额定工作电流做了大胆的设计:既能满足所有型号变压器的初级过电压保护,又能加快任何环境温度下过电压保护时热敏电阻的响应速度,还能降低群脉冲,浪涌过程中高残压对表计精度影响,保护过程完成后,由于压敏电阻散热的影响还能使变压器初级维持在220±20%的正常工作电压。 经过复合型PTC热敏电阻之后不存在一个1.9Un的过电压,我们只要求变压器能长期工作在300VAC就可以,这对载波电表要求瞬间功率输出较大的变压器而言同样的体积可以输出更大的功率。 为了验证该复合型PTC热敏电阻长期工作的可靠性。我公司自2007年初在高压老化寿命实验台上450V高压加电1分钟,断电5分钟时间1000小时;在高温老化房中70℃环境持续高压450V时间1000小时。200只样品中,热敏电阻与压敏电阻均完好无损。 |