自恢復保險絲在USB數據線上的應用
發布者:管理員 日期:2020-12-03
目前市場上主流的手機充電器已經由之前的500mA~700mA充電電流變成了1A~2A的充電電流。充電電流的增大,對于充電數據線的要求也提出了更高的要求,不僅僅是數據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的關系),如果這個功耗大大的超過手機microUSB端口能承受的范圍,端口就會發熱,進而燒黑,嚴重情況下會燒毀手機,發生火災。在智能手機實際使用過程中,發生手機燒毀甚至爆炸的案例,也時有所聞,這對消費者的人身安全構成了重大的危險,對智能手機microUSB端口的安全保護也成為眾多廠家亟需完善的課題。
針對智能手機數據線的microUSB端口存在的以上風險,提出使用正溫度系數熱敏電阻即自恢復保險絲PPTC這種元件,將該保護元件安裝在microUSB數據線內部進行有效的過流過溫保護。
高分子自恢復保險絲是由半晶狀聚合物和導電微粒復合而成。在正常溫度下,導電微粒在聚合物中構成低電阻的網格。然而,不論因為通過器件的電流升高或者因為環境溫度升高,當溫度高至器件的開關溫度(TSw)時,聚合物內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電粒子,從而導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(即器件會一直保持閂鎖在保護狀態)。一旦電壓下降或者電源被斷開重新啟動后,PPTC自恢復保險絲就會恢復到正常工作狀態。
將PPTC自恢復保險絲放置在microUSB端口,當端口溫度超過一定數值,可恢復保險電阻就會動作,電阻增大,從而切斷高達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自恢復保險絲器件作為保護方案具有可靠性高,成本低,使用簡單等特點。不僅僅在智能手機上有著廣泛應用,在其它移動智能設備比如平板電腦上同樣有著非常普遍的應用。