PolySwitch PPTC器件有助于保護(hù)可再充電藍(lán)牙設(shè)備(05-100)
藍(lán)牙技術(shù)已經(jīng)在無(wú)線(xiàn)世界中找到了自己的位置,正在廣泛應(yīng)用于大量的便攜式設(shè)備——從免提移動(dòng)電話(huà)到玩具,再到數(shù)碼相機(jī)。用于為這些設(shè)備供電的可再充電電池必須進(jìn)行保護(hù),以免受到過(guò)大電流和過(guò)高溫度的破壞。
緊湊型的鋰離子和鋰聚合物電池一般用于為藍(lán)牙設(shè)備提供高能量密度和更快充電速率的能力,但是它們同時(shí)也增加了電池電路保護(hù)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度。它們對(duì)由于故障短路和過(guò)充電造成的過(guò)大電流和過(guò)高溫度情況十分敏感,這些情況可能使電池的溫度上升,并導(dǎo)致元件的損壞或使設(shè)備出現(xiàn)故障。
被動(dòng)的過(guò)流保護(hù)元件可利用不同的機(jī)制切斷電流,不過(guò)這一切都依賴(lài)于通過(guò)電流的元件所產(chǎn)生的熱量激活機(jī)制。熱保險(xiǎn)絲利用器件產(chǎn)生的熱量使金屬線(xiàn)或金屬條熔化。電路斷路器利用熱量使雙層金屬條彎曲而分開(kāi)一對(duì)觸點(diǎn)??蓮?fù)位的PPTC(聚合物正溫度系數(shù))器件利用熱量使聚合物樹(shù)脂熔化,并分開(kāi)分布于材料中的傳導(dǎo)微粒之間的大量微型觸點(diǎn)。
使用PPTC器件時(shí),熱量的產(chǎn)生加速了器件的溫度升高,而導(dǎo)致在極短時(shí)間內(nèi)的切斷動(dòng)作。這種電阻升高方式的好處在于對(duì)升高的溫度變化更加顯著,在這種情況下電池對(duì)短路故障可能更加敏感。
在過(guò)度充電故障條件下,器件內(nèi)部不會(huì)迅速產(chǎn)生熱量;而正常電流產(chǎn)生的熱量是在器件上慢慢地積累的。這是由電池溫度的升高并將熱量轉(zhuǎn)移到周?chē)h(huán)境而減少所造成的。PPTC器件中電阻的增加在這項(xiàng)應(yīng)用中具有特殊的優(yōu)勢(shì),因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)在更低的故障溫度條件下切斷電流。
在單電流(1.0A)條件下對(duì)三個(gè)被動(dòng)元件的熱切斷動(dòng)作的比較如圖1所示。測(cè)試顯示,在60~70℃之上時(shí),PPTC器件的電阻值開(kāi)始迅速上升,結(jié)果在比其他被動(dòng)元件低10~20℃時(shí)就實(shí)現(xiàn)了熱切斷。
圖1 三個(gè)被動(dòng)元件的熱切斷性能比較
通常在用于電池組件電路保護(hù)時(shí),PPTC器件可比其他被動(dòng)元件提供更低的熱切斷溫度。
評(píng)論