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バッテリー保護のためのRuilin PPTC

電池の保護のためのPPTCは再充電可能な電池のパックおよび携帯用電子機器のための実用的な過電流保護解決です。またポリマーPTCの再調整可能なヒューズと呼ばれるPPTCのヒューズは、欠陥が取除かれ、装置が冷却した後自動調整を提供している間、一時的な過電流および短絡の状態に対して電池式回路を保護するのを助けることができます。

バッテリーアプリケーションにおいて、PPTCの選択は公称バッテリー電流だけに基づくべきではありません。エンジニアは、PPTCヒューズのデータシートパラメータ、PPTCトリップ電流、ホールド電流、最大電圧、故障電流、抵抗、周囲温度、トリップまでの時間を一緒に評価する必要があります。

Ruilin Semiconductorは、バッテリー保護およびその他の電子過電流保護アプリケーション用のポリマーPPTCリセット可能ヒューズを製造しており、さまざまな回路要件に対応するSMDおよびリードオプションが利用可能です。

PPTCヒューズとは何ですか?

PPTCは重合体の肯定的な温度係数を意味します。

PPTCヒューズは、ポリマーベースのリセット可能な過電流保護部品であり、過電流によってデバイス温度が上昇すると抵抗が急激に増加します。

通常の動作条件下では、PPTCは比較的低い抵抗を持ち、必要な動作電流を通過させます。異常な過電流が発生すると、デバイスが加熱され、その抵抗が大幅に増加し、保護された回路を流れる電流が制限されます。

障害状態が取り除かれ、PPTCが冷却されると、その抵抗が減少し、デバイスは通常の動作状態に戻ることができます。

これがPPTCが一般的に呼ばれる理由です。

PPTCヒューズ

PTCリセット可能ヒューズ

リセット可能なヒューズ

ポリマーPTC

リセット可能なPTCヒューズ

ポリフューズPTC

POLYFUSEという用語は、一般的にLittelfuseのPolySwitch製品ファミリーに関連しています。ただし、一般的な技術的説明については、PPTCリセット可能ヒューズまたはポリマーPTCがよりmanufacturer-neutral用語です。

表面実装PPTCデバイスは、PCBスペースが限られている場所で広く使用されており、携帯用電子機器やバッテリ関連アプリケーションなどに使用されています。

PPTCはどのようにバッテリーを保護しますか?

標準的なバッテリ保護回路は、バッテリまたは保護負荷と直列にPPTCを置くことができます。

操作過程は3つの段階に簡略化できます。

1.正常なバッテリーの動作

通常の動作中、負荷電流はPPTCのIhold定格を下回ります。

PPTCは低抵抗状態のままであり、比較的小さな電圧降下しか生じません。

2.過電流または短絡

デバイスに過大な電流が流れると、電力消費によってPPTC温度が上昇します。

温度が上昇するにつれて、ポリマー材料の抵抗は実質的に増加する。

結果として生じる高抵抗状態は、保護された回路に向かって流れる電流を低減します。

3.故障の除去とリセット

異常状態が取り除かれると、PPTCは徐々に冷却されます。

その抵抗は減少し、回路が通常動作に戻ることを可能にします。

このリセット可能な特性は、一時的な障害のたびに従来のヒューズを交換することが不便なバッテリ駆動製品で特に役立ちます。

重要: PPTCは、完全なバッテリ管理またはバッテリ安全システムの代替となるものではありません。バッテリパックには、バッテリの化学的性質とアプリケーションに応じて、保護IC、MOS FET、熱保護、および適切な充電制御などの追加の保護が必要な場合があります。

バッテリー保護にPPTCを使用する理由は何ですか?

バッテリー駆動の電子機器は、いくつかの種類の異常な電流状態を経験する可能性があります。

出力ショート回路

負荷の過電流

コネクタの短絡

USBまたは充電ポートの故障

配線の欠陥

事故による導電性接触

異常な外部負荷

コンポーネントの故障

PPTCはこれらのアプリケーションにいくつかの有用な特性を提供します。

リセット可能な保護

従来の一回限りのヒューズとは異なり、PPTCは故障が取り除かれ、デバイスが冷却された後に低抵抗状態に戻ることができます。

コンパクトなSMDパッケージ

SMD PPTCデバイスはPCBに直接統合できるため、コンパクトなバッテリー駆動製品に適しています。

低い正常状態の抵抗

適切に選択されたPPTCは、通常動作時に比較的低い抵抗を提供し、不必要な電圧降下と電力損失を低減するのに役立ちます。

パッシブプロテクション

PPTCは、過電流イベントに応答するためにファームウェアや外部制御信号を必要としません。

複数のアプリケーションサイクル

一時的または偶発的な障害状態の場合、リセット可能な特性によって部品交換の必要性を減らすことができます。

PPTCヒューズのデータシート:確認が必要なパラメータ

バッテリ保護のためにPPTCを選択する場合、PPTCヒューズのデータシートを主要なエンジニアリングリファレンスとする必要があります。

最も重要なパラメータは次のとおりです。

たとえば、公開された1210 Lのデータシートでは、Iholdを特定の条件下でトリップせずにデバイスが運ぶことができる最大電流、Itripをデバイスを低抵抗から高抵抗に切り替えるために必要な最小電流と定義しています。

PPTCトリップカレントの理解

PPTCトリップ電流は、リセット可能なヒューズを選択する際に最も重要な仕様の1つです。

ただし、「ヒューズがこの電流で正確にトリップする」という単純な値として解釈すべきではありません。

PPTCについて
:Ihold

有用なスタートコンセプトですが、実際のデバイスの動作は温度、PCBレイアウト、熱環境、故障時間、およびその他のアプリケーション条件に依存します。

例えば、パブリッシュされたPPTCファミリーは次のように指定できます:

Ihold=2.00 Aです。

トリップ=4.00 A

Vmax=6ボルト

IMAX=100つのA

特定の1210 L装置のため。これらの数はその特定の部品およびテスト条件に適用します;それらはあらゆる2 A PPTCに一般化されるべきではないです。

したがって、エンジニアは、PPTCを公称の現在の名前だけから選択するのではなく、常にメーカーのデータシートから実際の部品を選択する必要があります。

バッテリー保護のためのPTC Fuse 2 Aの選択方法

PTC Fuse 2 Aを検索すると、通常、設計者が通常の電流が約2 Aのバッテリーまたは負荷を持っていることを示します。

しかし、「2 A PPTC」は仕様によって異なる意味を持つ場合があります。

例えば、Ihold=2 Aのデバイス

2 Aで必ずしもトリップするわけではありません。

実際のイトリップはかなり高いかもしれません。

したがって、2 A PPTCを選択する際には、エンジニアは次のように尋ねる必要があります。

連続動作電流の最大値は何ですか?

一般的なピーク電流は何ですか?

望ましい障害電流のしきい値は何ですか?

バッテリーの最大動作電圧は何ですか?

使用可能な短絡電流は何ですか?

周囲の温度は何度ですか?

システムはどの程度の電圧降下に耐えられますか?

使用可能なPCBエリアは何ですか?

SMDまたはラジアル構造は必要ですか?

どのような安全性と資格要件が適用されますか?

例

バッテリー駆動の製品は通常、1.2〜1.5 A程度で動作しますが、一時的なピークを経験する可能性があります。

最初は、Ihold評価が約2 AのPPTCが適しているように見えるかもしれません。

しかしながら、エンジニアはまだ確認する必要があります。

一般的な電流温度による抵抗の低下Itripのトリップ時間Vmax Imax

コンポーネントを完成させる前に。

PPTCの電気的特性は、普遍的な固定値ではなく、特定の試験条件下で規定されるため、これは特に重要です。

バッテリー保護のためのPPTCと従来のヒューズ

正しい選択は、バッテリのアーキテクチャと安全要件によって異なります。

PPTCは、製品が一時的または偶発的な過電流状態に遭遇する可能性があり、自動回復が望ましい場合に特に魅力的です。

PPTCエレクトロニクスの応用

PPTCデバイスは、幅広いPptcエレクトロニクスアプリケーションで使用されています。

バッテリー駆動の機器において、一般的な用途には以下が含まれます:

ポータブルエレクトロニクス

スマートフォン

タブレット

手持ち型ターミナル

便利な測定機器

デジタルカメラ

ポータブル家電

バッテリーパック

リチウムイオンバッテリーパック

リチウムポリマー電池パック

リチャージャブルバッテリーモジュール

ポータブル電源システム

バッテリー駆動の産業機器

充電インターフェース

PPTCデバイスは、過電流保護を提供するためにも使用できます。

USB充電ポート

DC入力コネクタ

バッテリーの充電経路

補助電源の出力

公開されたPPTC製品ドキュメントには、典型的なアプリケーションの中に携帯電話のバッテリとポートの保護がリストされています。

バッテリー保護のためのSMD PPTC

現代のコンパクトな電子機器には、SMD PPTCデバイスがしばしば好まれます。なぜなら、それらはPCBスペースをほとんど占有せず、標準のPCB製造プロセスを使用して組み立てることができるからです。

一般的なパッケージオプションには、0 4 0 2/0 60 3/0805/1206/1210/1812/2018/2920/が含まれます。

大型のSMDパッケージ

適切なパッケージは、電流定格、電圧定格、熱特性、抵抗、PCBスペース、および必要なトリップ時間によって決定されます。

たとえば、表面実装PPTCファミリは、広範囲のホールド電流およびトリップ電流に対応しており、一部の製品ファミリは、超低電流エレクトロニクスから数アンペアの保護までのアプリケーションをカバーしています。

PPTCバッテリーの保護設計に関する考慮事項

よくある間違いは、バッテリの公称電流のみに基づいてPPTCを選択することです。

実際には、5つの要因に特に注意が必要です。

1.連続的な流れ

PPTCのIholdは、実際の動作温度下で最大連続動作電流を上回る十分なマージンを提供する必要があります。

2の温度

PPTCの特性は温度に依存します。

室温で正常に動作するデバイスは、高い周囲温度で異なる実効電流特性を持つ可能性があります。

したがって、バッテリパックの設計者は、メーカーのディレーティング曲線を確認する必要があります。

3.抵抗の

PPTC抵抗は電圧降下に直接影響します: Vdrop=I R

そして消費電力: P=I²R

低電圧バッテリシステムでは、過剰な抵抗が重大な設計上の問題になる可能性があります。

4.欠陥の流れ

PPTCは、指定された電圧条件下で予想される障害電流に耐えることができる必要があります。

したがって、Vmaxと一緒にImax仕様を確認する必要があります。

5.物理的なレイアウト

PPTCは熱挙動によって動作するため、PCBの銅面積、周囲の部品、エンクロージャの状態、および熱放散がその性能に影響を与える可能性があります。

公開されたPPTCの文書には、デバイスが故障状態中に熱膨張を起こし、適切な機械的スペースを持つ必要があることも警告されています。

PPTCの意味:なぜリセット可能なヒューズと呼ばれるのですか?

PPTCの意味を探している場合、略語は次のとおりです。PPTC=ポリマー正温度係数。

「ポリマー」は、ポリマーベースの材料構造を指す。

「正の温度係数」とは、温度が上昇するにつれて抵抗が増加することを意味します。

このtemperature-dependent抵抗変化は、ポリマーPPTCリセット可能ヒューズの基本原理です。

従来のヒューズとは異なり、PPTCは通常、金属元素を永久に溶かすことに依存しません。代わりに、過剰な電流は発熱と抵抗の大幅な増加を引き起こします。

POLYFUSE PTCとPPTCの比較

ポリフューズPTC 
エンジニアや購入者がリセット可能な過電流保護を探す際に使用する別の一般的な検索フレーズです。

重要な違いは、技術とブランド/製品ファミリー名の間にあります。

PPTC
ポリマーpositive-temperature-coefficientリセット可能な保護技術について説明する。

PTCリセット可能ヒューズ
一般的なコンポーネントの説明です。

ポリヒューズ
特定のメーカーに関連する製品/ブランド用語です。

PolySwitch
Littelfuseの商標/製品ファミリー名です。

調達に関しては、まず電気的要件を定義してから、適切なPPTCシリーズまたは同等のコンポーネントを特定する方が良い方法です。

バッテリーアプリケーションのためのPPTC選択チェックリスト

生産用のPPTCを承認する前に、以下を確認してください:

電気の

バッテリーの最大電圧

正常な動作電流

ピーク動作電流

アイホールドが必要です

必要なItrip

予想される短絡電流

Vmax

IMAX

最初の抵抗

ポストトリップ抵抗

サーマル

最高の周囲温度

バッテリーエンクロージャの状態

PCBの銅線エリア

温度の軽減

予想される故障電流でのトリップまでの時間

メカニカル

SMDまたはラジアルパッケージ

PCBの足跡

PPTC周辺のクリアランス

リフロー互換性

機械的ストレス

コンプライアンス

RoHS

REACH

必要なUL/TÜVまたはその他の認証

バッテリシステムの安全要件

顧客の資格要件

よくある質問(FAQ)

1. PPTCヒューズとは何ですか?

PPTCヒューズは、過電流保護に使用されるポリマー正温度係数リセット可能ヒューズです。過剰な電流がデバイスを加熱すると、その抵抗値が大幅に増加します。

2. PPTCはバッテリーの保護に使用できますか?

はい。PPTCは、充電式バッテリーパック、携帯用電子機器、およびバッテリー駆動システムの過電流保護に一般的に使用されています。ただし、PPTCは全体的なバッテリー保護アーキテクチャの一部として考慮する必要があります。

3. PPTC旅行の流れは何ですか。

PPTCトリップ電流、またはItripは、デバイスが低抵抗状態から高抵抗状態に切り替わる定義されたテスト条件下で規定される最小電流です。

4.2 A PPTCは2 AでトリップするPPTCと同じですか?

いいえ。 
「2 A PPTC」とは、Iholdの評価を指す場合があります。Itripはかなり高くなる場合があります。常に特定のメーカーのデータシートを確認してください。

5. IholdとItripの違いは何ですか?

Iholdは、定義された条件下でトリップせずにデバイスが運ぶことができる最大規定電流です。

Itripは、デバイスを高抵抗状態に切り替える最小規定電流です。

6. PPTCはバッテリーを完全に切断しますか?

PPTCは、機械的なオープンスイッチのように正確に動作するのではなく、フォルト時に抵抗を大幅に増加させます。

7. PPTCは自動的にリセットされますか?

障害が取り除かれ、PPTCが冷却された後、その抵抗は通常の状態に向かって減少する可能性があります。正確なリセット動作は、デバイスとアプリケーション条件によって異なります。

8. PPTCヒューズのデータシートで何を探すべきですか?

最低限、確認してください。 
Ihold、Itrip、Vmax、Imax、抵抗、トリップ時間、動作温度、およびディレーティング情報
.

9. POLYFUSE PTCの意味は何ですか?

POLY FUSEは、特定のリセット可能なPTCヒューズ製品の製品/ブランド用語として一般的に使用されています。PPTCは一般的な技術用語です。

10. Ruilin SemiconductorはPPTCサンプルを提供できますか?

はい。工学評価のために、顧客は適したPPTCの解決を識別するために彼らの必須の電圧、連続的な流れ、旅行の条件、パッケージの体格および適用条件とのRuilinの半導体に連絡できます。

About Ruilin Semiconductor

ルイリン・セミコンダクター ポリマーリセット可能ヒューズ技術と過電流保護部品に特化したPPTCメーカーです。

元の製造業者として、Ruilinの半導体は異なった現在の評価、パッケージのサイズ、電圧条件およびアプリケーション環境のためのPPTCの解決のOEMおよびODMの顧客を支えます。

私達のPPTCプロダクトはのために考慮することができます:

バッテリー保護

バッテリーパック

ポータブルエレクトロニクス

民生用エレクトロニクス

USBと充電ポート

インダストリアルエレクトロニクス

自動車エレクトロニクス

電源インターフェース

IoTデバイス

コミュニケーション機器

エンジニアリングプロジェクトでは、最終部品を選択する前に、Ihold、Itrip、Vmax、Imax、抵抗およびトリップ時間特性を含む適切なPPTCヒューズデータシートを評価できます。

カスタム要件の場合、選択は、単に公称電流数を一致させるのではなく、実際の動作電流、障害状態、周囲温度、PCB設計、および必要な保護特性に基づく必要があります。