自恢復(fù)保險絲在USB數(shù)據(jù)線上的應(yīng)用
發(fā)布者:管理員 日期:2020-12-03
目前市場上主流的手機(jī)充電器已經(jīng)由之前的500mA~700mA充電電流變成了1A~2A的充電電流。充電電流的增大,對于充電數(shù)據(jù)線的要求也提出了更高的要求,不僅僅是數(shù)據(jù)線中電源線和接地線的線徑變粗,同時對于小型的microUSB端口接觸的可靠性也要求更高。如果microUSB端口在使用過程中有接觸不良、或者有異物掉入(類似汗液之類東西)等情況發(fā)生,那么在2A電流充電的過程中,在microUSB端口處就會有很大的功耗(I2R的關(guān)系),如果這個功耗大大的超過手機(jī)microUSB端口能承受的范圍,端口就會發(fā)熱,進(jìn)而燒黑,嚴(yán)重情況下會燒毀手機(jī),發(fā)生火災(zāi)。在智能手機(jī)實(shí)際使用過程中,發(fā)生手機(jī)燒毀甚至爆炸的案例,也時有所聞,這對消費(fèi)者的人身安全構(gòu)成了重大的危險,對智能手機(jī)microUSB端口的安全保護(hù)也成為眾多廠家亟需完善的課題。
針對智能手機(jī)數(shù)據(jù)線的microUSB端口存在的以上風(fēng)險,提出使用正溫度系數(shù)熱敏電阻即自恢復(fù)保險絲PPTC這種元件,將該保護(hù)元件安裝在microUSB數(shù)據(jù)線內(nèi)部進(jìn)行有效的過流過溫保護(hù)。
高分子自恢復(fù)保險絲是由半晶狀聚合物和導(dǎo)電微粒復(fù)合而成。在正常溫度下,導(dǎo)電微粒在聚合物中構(gòu)成低電阻的網(wǎng)格。然而,不論因?yàn)橥ㄟ^器件的電流升高或者因?yàn)榄h(huán)境溫度升高,當(dāng)溫度高至器件的開關(guān)溫度(TSw)時,聚合物內(nèi)的晶狀體將熔化并變成非晶狀。而在晶狀體的熔化過程中其體積將增加并分離了導(dǎo)電粒子,從而導(dǎo)致器件電阻非線性的增加。只要外部施加的電源電壓保持在這個電平,則器件會一直鎖定在動作狀態(tài)(即器件會一直保持閂鎖在保護(hù)狀態(tài))。一旦電壓下降或者電源被斷開重新啟動后,PPTC自恢復(fù)保險絲就會恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。
將PPTC自恢復(fù)保險絲放置在microUSB端口,當(dāng)端口溫度超過一定數(shù)值,可恢復(fù)保險電阻就會動作,電阻增大,從而切斷高達(dá)2A的充電電流,使microUSB端口的溫度冷卻下來而不至于損壞端口。使用碩凱電子PPTC自恢復(fù)保險絲器件作為保護(hù)方案具有可靠性高,成本低,使用簡單等特點(diǎn)。不僅僅在智能手機(jī)上有著廣泛應(yīng)用,在其它移動智能設(shè)備比如平板電腦上同樣有著非常普遍的應(yīng)用。