基于ptc热敏电阻的保护电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于PTC热敏电阻的保护电路，包括：氧化锌压敏电阻、PTC热敏电阻、温度保险丝和被保护电路；被保护电路与氧化锌压敏电阻并联后，再与PTC热敏电阻和温度保险丝串联。本发明的基于PTC热敏电阻的保护电路能同时进行过压、过流及过载保护，有效避免压敏电阻因温度过高而被热击穿，同时有效避免PTC热敏电阻出现潜在的失效模式带来的安全隐患，提高安全性能，加快了PTC热敏电阻的保护速度，降低了PTC热敏电阻的保护速度受环境温度的影响，电路结构简单、成本低，适于大规模推广应用。
【专利说明】基于PTC热敏电阻的保护电路
【技术领域】
[0001]本发明属于电子电路【技术领域】，更具体地，涉及一种基于PTC热敏电阻的保护电路。
【背景技术】
[0002]正温度系数(Positive Temperature Coefficient, PTC)热敏电阻广泛应用于电脑、通讯、消费电子、汽车、通路、数字内容等6C产业领域中的电路保护。其工作原理是:当电路正常工作时，PTC热敏电阻阻值非常小，不阻碍电流通过；而当电路出现过流、过载、或过热等故障时，PTC热敏电阻表面温度迅速上升，超过开关温度时，其阻值瞬间升至高阻态，及时将电路电流限制在很低水平，以保护电路。当故障排除后，PTC热敏电阻迅速冷却并恢复到原低阻状态，可重复使用。
[0003]目前的过流/过热保护装置一般采用PTC热敏电阻。PTC热敏电阻在电路故障未排除、长时间通电状态下，因其自身有残余电流通过而发热，导致热量累积，其潜在的失效模式为燃烧。正温度系数热敏电阻的特性决定，其自身高分子材料燃烧后，两端金属电极材料存在一定概率导通，形成短路，损坏电路，具有较大的安全隐患。
[0004]氧化锌压敏电阻具有非线性的伏安特性，一般在电子线路中用作防过压、防雷击保护器件，其工作原理是:将压敏电阻器并接于被保护的电路上，，当线路电压低于压敏电阻的工作电压值是，压敏电阻器的阻值极高，近乎开路，因而不会影响器件或电器设备的正常工作。当电压瞬间高于某一数值是，压敏电阻器的阻值迅速下降，导通大电流，将电压钳制在被保护器件或电器设备能承受的电压范围内，从而保护被保护器件或电器设备。然而，氧化锌压敏电阻在导通时吸收能量，其自身温度迅速升高，因此，压敏电阻导通时能吸收的能量是有限的，如果能量过大将导致压敏电阻温度过高而被热击穿失效。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于PTC热敏电阻的保护电路，能同时进行过压、过流及过载保护，有效避免压敏电阻因温度过高而被热击穿，同时有效避免PTC热敏电阻出现潜在的失效模式带来的安全隐患，提高安全性能。
[0006]为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于PTC热敏电阻的保护电路，其特征在于，包括:氧化锌压敏电阻、PTC热敏电阻、温度保险丝和被保护电路；所述被保护电路与所述氧化锌压敏电阻并联后，再与所述PTC热敏电阻和所述温度保险丝串联。
[0007]总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0008]1、将压敏电阻导通发热的热量迅速传递给PTC热敏电阻，PTC热敏电阻的阻值因温度升高而迅速增大，避免压敏电阻因温度过高而被热击穿，大大提高了热敏电阻的可靠性。[0009]2、选择温度保险丝的热熔断温度略低于PTC热敏电阻的潜在失效模式时的温度，一旦PTC热敏电阻因故障未能及时排除而出现潜在的失效模式，温度保险丝熔断，完全切断电路，提闻安全性能。
[0010]3、压敏电阻与PTC热敏电阻热耦合，加快了 PTC热敏电阻的保护速度，降低了 PTC热敏电阻的保护速度受环境温度的影响。
[0011]4、电路结构简单、成本低，适于大规模推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明实施例的基于PTC热敏电阻的保护电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0014]如图1所示，本发明实施例的基于PTC热敏电阻的保护电路包括:氧化锌压敏电阻
1、PTC热敏电阻2、温度保险丝3和被保护电路。被保护电路与氧化锌压敏电阻I并联后，再与PTC热敏电阻2和温度保险丝3串联。
[0015]当出现过压状况时，氧化锌压敏电阻I导通并发热，热量迅速传递给与氧化锌压敏电阻I热耦合的PTC热敏电阻2，PTC热敏电阻2的阻值因温度的升高而迅速增大，保护氧化锌压敏电阻1，避免氧化锌压敏电阻I因温度过高而被热击穿，大大提高了氧化锌压敏电阻的可靠性。
[0016]当出现过流或过载状况时，PTC热敏电阻的阻值迅速升高，将电路电流限制在很低水平，保护电路。压敏电阻与PTC热敏电阻热耦合，加快了 PTC热敏电阻的保护速度，降低了 PTC热敏电阻的保护速度受环境温度的影响。
[0017]将温度保险丝3以热耦合的方式与PTC热敏电阻2串联，选择温度保险丝3的热熔断温度略低于使PTC热敏电阻2出现潜在的失效模式时的温度。当出现过流或过载状况，而电路故障未及时排除时，PTC热敏电阻2在长时间通电状态下，因其自身有残余电流通过而发热，导致热量累积，一旦PTC热敏电阻2出现潜在的失效模式，温度保险丝3通过PTC热敏电阻2燃烧产生的热量熔断温度保险丝3，完全切断电路，提高电路的安全性能。
[0018]本发明实施例的基于PTC热敏电阻的保护电路能同时进行过压、过流及过载保护，有效避免压敏电阻因温度过高而被热击穿，同时有效避免PTC热敏电阻出现潜在的失效模式带来的安全隐患，提高安全性能，加快了 PTC热敏电阻的保护速度，降低了 PTC热敏电阻的保护速度受环境温度的影响，电路结构简单、成本低，适于大规模推广应用。
[0019]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于PTC热敏电阻的保护电路，其特征在于，包括:氧化锌压敏电阻、PTC热敏电阻、温度保险丝和被保护电路；所述被保护电路与所述氧化锌压敏电阻并联后，再与所述PTC热敏电阻和所述温度保险丝串联。
【文档编号】H02H9/04GK103457251SQ201310392572
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】黄淳, 陈松 申请人:武汉联创恒业科技有限公司