金瑞电子(JK)带状产品pptc自恢复保险丝在锂电池(手机电池)的保护应用方案
原标题:金瑞带状产品用于锂电池的保护
锂离子电池由于电流密度大,广泛应用于各种便携式设备中。通常锂离子电池对过充电十分敏感。当充电至电池两端电压过高时,会增加电池漏液、冒烟、燃烧、爆裂的危险(这类危险往往相当剧烈)。过充电可能由充电失控、电极错误或使用不正确的充电器造成。锂离子电池在充放电电流过大或外部短路时,内部发热可能损坏电池或烧毁其他部件,严重缩短电池的循环使用寿命。保护电路的任务是针对电池可能出现的各种故障,对电池充放电状态的参数进行监控,以保证电池寿命和效能,使电池以及外部设备(如手机、PDA、笔记本电脑等)免受损坏。
手机电池通常采用由电池保护专用集成 I C 和金属氧化物场效应管组成的一次保护电路。保护I C 通过监测电池两端电压以及放电电流来控制FET 的导通或关断,防止过充电、短路、过放电等故障。尽管一次保护通常被认为是可靠的,但当静电放电电压过高或超温时可能损坏保护I C或 M OS -F ET ,而且在短路时集成电路会发生振荡,同时多数 IC+MOS-FET 电路对充电、放电过电流的检测是间接的,并不能保证在电池的所有工作状态下都会提供过电流保护,保护的可靠性也降低了。保护电路中增加电池保护专用PPTC 后,即使一次保护电路失效或者温升较高时,PPTC 仍能对过充、过流、短路、超温等故障提供保护,保证电池在被误用或滥用的情况下,不致发生安全性问题(图3 为方形锂电池典型保护方案
JK产品:https://www.iczoom.com/brand/885-c-1-20.html
JK产品特性
应用原理
传统保险丝作为过流保护,仅能保护一次,烧断了就需更换。而作为新型过流保护元件的可恢复保险丝具有过流保护,自动复原双重功能:
过流保护 JKPPTC元件串接在电路中,正常情况下,呈低阻状态,保证电路正常工作;当电路发生短路或窜入异常大电流时,JKPPTC元件的自热使其阻抗增加把电流限制到足够小,起到过电流保护作用。
自动复原 当产生过电流的故障得到排除,JKPPTC元件自动复原到低阻状态。这既避免了维护更换,也避免了可能引起电路损坏的持续循环的开闭状态。JKPPTC可恢复保险丝具有过流保护,自动复原双重功能的原因是由于其特殊的构造。JKPPTC可恢复保险丝是又高分子聚合物及导电材料等混合制成。正常情况下,导电材料通过聚合物材料构成三维导电通道,JKPPTC阻值很小;当有异常大电流通过时,JKPPTC元件温度迅速上升,聚合物材料随即膨胀,使得导电通道断开,引起阻抗剧增,通过的电流变小,电路如同断开,达到保护目的。当异常大电流消失后,JKPPTC的自热不足以维持其高阻状态,其阻抗又恢复到低阻状态。与传统保险丝相比,具有可自复,体积小,更坚实的优点。
动作原理
JKPPTC可恢复保险丝的动作原理是一种能量的动态平衡,流过JKPPTC元件的电流由于JKPPTC的关系产生热量,产生的热全部或部分散发到环境中,而没有散发出去的热便会提高JKPPTC元件的温度。
正常工作时的温度较低,产生的热和散发的热达到平衡。JKPPTC元件处于低阻状态,JKPPTC不动作,当流过JKPPTC元件的电流增加或环境温度升高,但如果达到产生的热和散发的热的平衡时,JKPPTC仍不动作。当电流或环境温度再提高时,JKPPTC会达到较高的温度。若此时电流或环境温度继续再增加,产生的热量会大于散发出去的热量,使得JKPPTC元件温度骤增,在此阶段,很小的温度变化会造成阻值的大幅提高,这时JKPPTC 元件处于高阻保护状态,阻抗的增加限制了电流,电流在很短时间内急剧下降,从而保护电路设备免受损坏,只要施加的电压所产生的热量足够JKPPTC元件散发出的热量,处于变化状态下JKPPTC元件便可以一直处于动作状态(高阻)。当施加的电压消失时,JKPPTC便可以自动恢复了。
恢复时间特性
在JKPPTC元件过电流条件消失后的几秒内,JKPPTC元件的温度很快下降,JKPPTC元件便很快恢复到其低阻状态。
环境温度的影响
1、环境温度的提高在超过25°C时便会使通过可恢复保险丝的电流递减。
2、环境温度20°C时线路上的电流100%通过可恢复保险丝,但若有超过两倍以上额定电流产生时,可恢复保险丝便会动作。
3、环境温度越高,通过的电流越大,则动作的时间会越短。环境温度与电流值折减率如下表所示:
规格 | -20°C | -0°C | 20°C | 30°C | 40°C | 50°C | 60°C | 70°C | 85°C |
JK16 系列 | 132% | 120% | 105% | 96% | 88% | 80% | 71% | 61% | 47% |
JK60 系列 | 136% | 119% | 100% | 90% | 81% | 72% | 63% | 54% | 40% |
JK30 系列 | 130% | 115% | 100% | 91% | 83% | 77% | 68% | 61% | 52% |
JK6 系列 | 130% | 115% | 115% | 91% | 83% | 77% | 68% | 61% | 52% |
JK250 系列 | 132% | 117% | 100% | 91% | 85% | 77% | 68% | 61% | 48% |
JK600 系列 | 138% | 119% | 100% | 92% | 83% | 73% | 64% | 55% | 42% |
JK产品系列
JK600系列自复保险丝
JK250系列自复保险丝
JK130系列自复保险丝
JK60系列自复保险丝
JK30系列自复保险丝
JK16系列自复保险丝
JK-SMD0603系列自复保险丝
JK-SMD0805系列自复保险丝
JK-nSMD系列自复保险丝
JK-SMD1210系列自复保险丝
JK-mSMD系列自复保险丝
JK-SMD2920系列自复保险丝
JK-D 系列自复保险丝
JK-P 系列自复保险丝
JK-M 系列(低电阻)自复保险丝
JK-H 系列(圆环)自复保险丝
JK-C 系列自复保险丝
JK-SMD0603L系列自复保险丝
JK-SMD0805L系列自复保险丝
JK-nSMDL系列自复保险丝
JK-SMD1210L Series
JK-mSMDL系列自复保险丝
JKPPTC可恢复保险丝选用办法
为帮助您正确使用合适的JKPPTC可恢复保险丝,请您按照如下的方法进行选择。
1、列出设备线路上的平均工作电流(I)值及工作电压(V)。
2、根据I值、V值、产品类别及安装形式选出JK系列可恢复保险丝。
3、若设备内部环境温度大于20°C,可恢复保险丝的PTC现象会随温度增加而增加,则维持正常电流的提供,按折减率计算如下:IH=工作电流(I)÷环境温度与电流值的折减率
4、再按第二步选择,所需的IH要大于或等于步骤3中计算出的IH值。
线路中如对常温阻值以及过流保护动作时间有要求的话,在用前述方法选定相应系列的基础上,再根据常温阻值以及动作时间选定相应的元件。
※用户如有特殊要求,在性能规格表中没有相应的元件可选的话,请与我公司联系,我公司将根据您所提出的要求进行专项开发,且不收取任何附加费用。
责任编辑:David
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