Ruilin Semicondutores (Shenzhen) Ltda

Ruilin PPTC para proteção de bateria

O PPTC for Battery Protection é uma solução prática de proteção contra sobrecorrente para baterias recarregáveis e dispositivos eletrônicos portáteis. Um fusível PPTC, também chamado de fusível resetável PTC de polímero, pode ajudar a proteger circuitos alimentados por bateria contra sobrecorrente temporária e condições de curto-circuito, enquanto fornece reinicialização automática após a falha ser removida e o dispositivo esfriar.

Para aplicações de bateria, a seleção de um PPTC não deve ser baseada apenas na corrente nominal da bateria. Os engenheiros devem avaliar os parâmetros da folha de dados do fusível PPTC, corrente de disparo Pptc, corrente de retenção, tensão máxima, corrente de falha, resistência, temperatura ambiente e tempo de disparo juntos.

A Ruilin Semicondutor fabrica fusíveis resetáveis PPTC de polímero para proteção de bateria e outras aplicações de proteção eletrônica contra sobrecorrente, com opções SMD e chumbo disponíveis para diferentes requisitos de circuito.

O que é um fusível PPTC?

PPTC significa Coeficiente Polimérico de Temperatura Positiva.

Um fusível PPTC é um componente de proteção contra sobrecorrente resetável à base de polímero cuja resistência aumenta acentuadamente quando corrente excessiva faz com que a temperatura do dispositivo aumente.

Em condições normais de operação, o PPTC tem resistência relativamente baixa e permite que a corrente de operação necessária passe. Quando ocorre uma sobrecorrente anormal, o dispositivo aquece e sua resistência aumenta significativamente, limitando a corrente que flui através do circuito protegido.

Depois que a condição de falha é removida e o PPTC esfria, sua resistência diminui e o dispositivo pode retornar ao seu estado normal de operação.

É por isso que um PPTC é comumente chamado de:

Fusível PPTC

Fusível resetável PTC

Fusível reiniciável

Polímero PTC

Fusível PTC reiniciável

POLIFUSO PTC

O termo POLYFUSE é comumente associado à família de produtos PolySwitch da Littelfusion. Para descrições técnicas gerais, no entanto, fusível resetável PPTC ou polímero PTC é a terminologia mais manufacturer-neutral .

Os dispositivos PPTC de montagem em superfície são amplamente utilizados onde o espaço do PCB é limitado, incluindo eletrônicos portáteis e aplicativos relacionados a baterias.

Como um PPTC protege uma bateria?

Um circuito de proteção de bateria típico pode colocar um PPTC em série com a bateria ou carga protegida.

O processo operacional pode ser simplificado em três etapas:

1. OperaĂ § ĂŁo normal da bateria

Durante a operação normal, a corrente de carga permanece abaixo da classificação Ihold do PPTC.

O PPTC permanece em seu estado de baixa resistência, produzindo apenas uma queda de tensão relativamente pequena.

2. Sobrecorrente ou curto-circuito

Se uma corrente excessiva flui através do dispositivo, a dissipação de energia faz com que a temperatura do PPTC aumente.

À medida que a temperatura aumenta, a resistência do material polimérico aumenta substancialmente.

O estado de alta resistência resultante reduz o fluxo de corrente em direção ao circuito protegido.

3. Remoção de falhas e redefinição

Uma vez que a condição anormal é removida, o PPTC esfria gradualmente.

Sua resistência diminui, permitindo que o circuito retorne ao funcionamento normal.

Esta característica reiniciável é particularmente útil em produtos alimentados por bateria, onde substituir um fusível convencional após cada falha temporária é inconveniente.

Importante: Um PPTC não substitui um sistema completo de gerenciamento ou segurança da bateria. As baterias podem exigir proteção adicional, como um CI de proteção, MOSFETs, proteção térmica e controles de carregamento apropriados, dependendo da química e da aplicação da bateria.

Por que usar o PPTC para proteção de bateria?

Eletrônicos alimentados por bateria podem experimentar vários tipos de condições de corrente anormais:

Saída de curto-circuito

Sobrecorrente de carga

Conector curto-circuito

USB ou falhas na porta de carregamento

Falhas de fiação

Contato condutor acidental

Cargas externas anormais

Falhas de componentes

A PPTC fornece várias características úteis para essas aplicações.

Proteção reiniciável

Ao contrário de um fusível único convencional, um PPTC pode retornar ao seu estado de baixa resistência depois que a falha é removida e o dispositivo esfria.

Pacotes SMD compactos

Os dispositivos SMD PPTC podem ser integrados diretamente no PCB, tornando-os adequados para produtos compactos alimentados por bateria.

Baixa resistência ao estado normal

Um PPTC devidamente selecionado pode fornecer resistência relativamente baixa durante a operação normal, ajudando a reduzir a queda desnecessária de tensão e a perda de energia.

Proteção Passiva

Um PPTC não requer firmware ou um sinal de controle externo para responder a um evento de sobrecorrente.

Ciclos de Aplicação Múltiplos

Para condições de falha temporária ou acidental, a característica resettable pode reduzir a necessidade de substituição de componentes.

Folha de dados do PPTC Fuse: parâmetros que você precisa verificar

Ao selecionar um PPTC para proteção de bateria, a folha de dados do fusível PPTC deve ser a principal referência de engenharia.

Os parâmetros mais importantes incluem:

Por exemplo, uma folha de dados publicada de 1210L define Ihold como a corrente máxima que o dispositivo pode transportar sem disparar em condições especificadas e Itrip como a corrente mínima necessária para mudar o dispositivo de baixa resistência para alta resistência.

Compreendendo a Corrente de Viagem PPTC

A corrente de disparo Pptc é uma das especificações mais importantes ao selecionar um fusível reiniciável.

No entanto, não deve ser interpretado como um simples valor "o fusível dispara exatamente neste atual."

Para um PPTC
:Ihold

É um conceito inicial útil, mas o comportamento real do dispositivo depende da temperatura, layout do PCB, ambiente térmico, duração da falha e outras condições de aplicação.

Por exemplo, uma família PPTC publicada pode especificar:

Ihold = 2.00 A

Itrip = 4.00 A

Vmax = 6 V

Imax = 100 A

Para um determinado dispositivo 1210L. Esses números se aplicam a essa peça específica e condições de teste; eles não devem ser generalizados para cada PPTC 2A.

Portanto, os engenheiros devem sempre selecionar a peça real da folha de dados do fabricante, em vez de selecionar um PPTC apenas de seu nome nominal atual.

Como selecionar um PTC Fuse 2A para proteção de bateria

Uma busca por PTC Fuse 2A geralmente indica que o projetista tem uma bateria ou carga cuja corrente normal está em torno de 2 A.

Mas um "2A PPTC" pode significar coisas diferentes dependendo da especificação.

Por exemplo, um dispositivo com: Ihold = 2 A

Não necessariamente tropeça às 2 A.

Seu Itrip real pode ser consideravelmente maior.

Portanto, ao escolher um PPTC 2A, os engenheiros devem perguntar:

Qual é a corrente de operação contínua máxima?

Qual é a corrente de pico normal?

Qual é o limite de corrente de falha desejado?

Qual é a tensão máxima de operação da bateria?

Qual é a corrente de curto-circuito disponível?

Qual é a temperatura ambiente?

Quanta queda de tensão o sistema pode tolerar?

Qual área de PCB está disponível?

É necessária construção SMD ou radial?

Quais os requisitos de segurança e qualificação aplicáveis?

Exemplo

Suponha que um produto alimentado por bateria normalmente opere em torno de 1,2 a 1,5 A, mas pode apresentar picos temporários.

Um PPTC com uma classificação Ihold em torno de 2 A pode inicialmente parecer adequado.

No entanto, o engenheiro ainda precisa verificar:

A temperatura da corrente normal diminui a resistência à queda de tensão Itrip time-to-trip Vmax Imax

Antes de finalizar o componente.

Isso é especialmente importante porque as características elétricas do PPTC são especificadas em condições de teste específicas e não como valores fixos universais.

PPTC vs Fusível Convencional para Proteção de Bateria

A escolha correta depende da arquitetura da bateria e dos requisitos de segurança.

Um PPTC é particularmente atraente quando o produto pode encontrar condições de sobrecorrente temporárias ou acidentais e a recuperação automática é desejável.

Aplicações Eletrônicas PPTC

Os dispositivos PPTC são usados em uma ampla gama de aplicações eletrônicas Pptc.

Para equipamentos alimentados por bateria, as aplicações comuns incluem:

Eletrônicos Portáteis

Smartphones

Comprimidos

Terminais portáteis

Equipamento de medição portátil

Câmeras digitais

Electrónica de consumo portátil

Pacotes de baterias

Baterias de íons de lítio

Baterias de polímero de lítio

Módulos de bateria recarregáveis

Sistemas de energia portáteis

Equipamento industrial alimentado por bateria

Interfaces de carregamento

Os dispositivos PPTC também podem ser usados para fornecer proteção contra sobrecorrente em torno de:

Portas de carregamento USB

Conectores de entrada CC

Caminhos de carregamento da bateria

Saídas de potência auxiliares

A documentação publicada do produto PPTC lista a bateria do celular e a proteção da porta entre os aplicativos típicos.

SMD PPTC para proteção de bateria

Para eletrônicos compactos modernos, os dispositivos SMD PPTC são frequentemente preferidos porque ocupam pouco espaço PCB e podem ser montados usando processos de fabricação de PCB padrão.

As opções típicas de pacotes podem incluir: 0402 / 0603 / 0805 / 1206 / 1210 / 1812 / 2018 / 2920 /

Pacotes SMD maiores

O pacote apropriado é determinado pela classificação de corrente, classificação de tensão, características térmicas, resistência, espaço PCB e tempo necessário para viagem.

Por exemplo, as famílias PPTC de montagem em superfície estão disponíveis em uma ampla gama de correntes de retenção e disparo, com algumas famílias de produtos cobrindo aplicações de eletrônica de corrente muito baixa a proteção de vários amperes.

Considerações sobre o projeto de proteção de bateria PPTC

Um erro comum é selecionar um PPTC com base apenas na corrente nominal da bateria.

Na prática, merecem especial atenção cinco factores.

1. Corrente Contínua

O Ihold do PPTC deve fornecer margem suficiente acima da corrente operacional contínua máxima sob a temperatura operacional real.

2. Temperatura

As características do PPTC são dependentes da temperatura.

Um dispositivo que funcione corretamente à temperatura ambiente pode ter diferentes características de corrente efetiva em temperatura ambiente elevada.

Portanto, os designers de baterias devem verificar as curvas de derating do fabricante.

3. Resistência

A resistência PPTC afeta diretamente a queda de tensão: Vdrop = I R

E dissipação de potência: P = I² R

Para sistemas de bateria de baixa tensão, a resistência excessiva pode se tornar um problema significativo de projeto.

4. Corrente de falha

O PPTC deve ser capaz de suportar a corrente de falha esperada nas condições de tensão especificadas.

A especificação Imax deve, portanto, ser verificada em conjunto com Vmax.

5. Layout FĂ sico

Um PPTC opera através do comportamento térmico, portanto a área de cobre do PCB, os componentes circundantes, as condições do invólucro e a dissipação térmica podem influenciar seu desempenho.

A documentação publicada do PPTC também adverte que os dispositivos sofrem expansão térmica durante condições de falha e devem ter espaço mecânico adequado.

Significado do PPTC: Por que é chamado de fusível reconfigurável?

Se você está procurando o significado de PPTC, a abreviatura é: PPTC = Coeficiente de temperatura positiva polimérica.

"Polimérico" refere-se à estrutura do material à base de polímero.

"Coeficiente de temperatura positiva" significa que a resistência aumenta à medida que a temperatura aumenta.

Esta temperature-dependent mudança de resistência é o princípio fundamental por trás de um fusível resetável PPTC de polímero.

Ao contrário de um fusível convencional, o PPTC normalmente não depende da fusão permanente de um elemento metálico. Em vez disso, corrente excessiva causa aquecimento e um aumento substancial na resistência.

POLYFUSE PTC vs PPTC

POLIFUSO PTC 
É outra frase de pesquisa comum usada por engenheiros e compradores ao procurar proteção contra sobrecorrente resetable.

A distinção importante é entre uma tecnologia e um nome de marca / família de produto.

PPTC
Descreve a tecnologia de proteção reiniciável positive-temperature-coefficient polimérica.

Fusível resetável PTC
É uma descrição geral do componente.

POLIFUSO
É uma terminologia de produto / marca associada a certos fabricantes.

PolySwitch
É uma marca comercial / nome de família de produto Littelfusion.

Para a aquisição, a melhor abordagem consiste em definir primeiro os requisitos elétricos e, em seguida, identificar uma série PPTC adequada ou um componente equivalente.

Lista de verificação de seleção PPTC para aplicações de bateria

Antes de aprovar um PPTC para produção, verifique o seguinte:

Elétrico

Tensão máxima da bateria

Corrente de funcionamento normal

Corrente de operação de pico

Ihold obrigatório

Itrip obrigatório

Corrente de curto-circuito prevista

Vmax

Imax

Resistência inicial

Resistência pós-viagem

Térmica

Temperatura ambiente máxima

Condições do compartimento da bateria

PCB área de cobre

Descoloração de temperatura

Tempo de viagem na corrente de falha esperada

Mecânico

SMD ou pacote radial

Pegada PCB

Liberação em torno do PPTC

Compatibilidade de refluxo

Tensão mecânica

Conformidade

RoHS

ALCANÇAR

UL / TÜV obrigatório ou outra certificação

Requisitos de segurança do sistema de pilhas

Requisitos de qualificação do cliente

Perguntas frequentes

1. O que é um fusível PPTC?

Um fusível PPTC é um fusível resetável de coeficiente de temperatura positiva polimérico usado para proteção contra sobrecorrente. Sua resistência aumenta significativamente quando corrente excessiva faz com que o dispositivo aqueça.

2. Um PPTC pode ser usado para proteção da bateria?

Sim. Os PPTCs são comumente usados para proteção contra sobrecorrente em baterias recarregáveis, eletrônicos portáteis e sistemas alimentados por bateria. No entanto, o PPTC deve ser considerado como uma parte da arquitetura geral de proteção da bateria.

3. Qual é a corrente de viagem do PPTC?

A corrente de disparo PPTC, ou Itrip, é a corrente mínima especificada em condições de ensaio definidas em que o dispositivo passa do seu estado de baixa resistência para um estado de alta resistência.

4. Um PPTC 2A é o mesmo que um PPTC que dispara a 2A?

Não. 
Um "2A PPTC" pode se referir à sua classificação Ihold. Seu Itrip pode ser substancialmente mais alto. Sempre verifique a ficha técnica do fabricante específico.

5. Qual é a diferença entre Ihold e Itrip?

Ihold é a corrente máxima especificada que o dispositivo pode transportar sem disparar em condições definidas.

Itrip é a corrente mínima especificada que faz com que o dispositivo mude para seu estado de alta resistência.

6. Um PPTC desconecta completamente a bateria?

Normalmente, não. Um PPTC aumenta substancialmente sua resistência durante uma falha, em vez de agir exatamente como uma chave aberta mecânica.

7. Um PPTC é redefinido automaticamente?

Depois que a falha é removida e o PPTC esfria, sua resistência pode diminuir em direção ao seu estado normal. O comportamento exato de reinicialização depende das condições do dispositivo e da aplicação.

8. O que devo procurar em uma folha de dados de fusível PPTC?

No mínimo, verifique 
Ihold, Itrip, Vmax, Imax, resistência, tempo de viagem, temperatura de operação e informações de descarte
.

9. Qual ĂŠ o significado de POLYFUSE PTC?

POLYFUSE é comumente usado como um termo de produto / marca para certos produtos de fusíveis PTC resettable. PPTC é a terminologia de tecnologia genérica.

10. Ruilin Semicondutor pode fornecer amostras PPTC?

Sim. Para avaliação de engenharia, os clientes podem entrar em contato com a Ruilin Semicondutor com sua tensão necessária, corrente contínua, requisito de viagem, tamanho do pacote e condições de aplicação para identificar uma solução PPTC adequada.

About Ruilin Semicondutor 

Ruilin Semicondutor É um fabricante de PPTC especializado em tecnologia de fusíveis resetáveis de polímero e componentes de proteção contra sobrecorrente.Como fabricante original, a Ruilin Semicondutor oferece suporte a clientes OEM e ODM com soluções PPTC para diferentes classificações de corrente, tamanhos de pacote, requisitos de tensão e ambientes de aplicação.

Os nossos produtos PPTC podem ser considerados para:

Proteção da bateria

Pacotes de baterias

Eletrônica portátil

Electrónica de consumo

Portas USB e de carregamento

Eletrônica industrial

Eletrônica automotiva

Interfaces de alimentação

Dispositivos IoT

Equipamento de comunicação

Para projetos de engenharia, os clientes podem avaliar a folha de dados do fusível PPTC apropriada, incluindo Ihold, Itrip, Vmax, Imax, resistência e características de tempo de viagem, antes de selecionar o componente final.

Para requisitos personalizados, a seleção deve ser baseada na corrente operacional real, condição de falha, temperatura ambiente, projeto do PCB e características de proteção necessárias, em vez de simplesmente corresponder a um número de corrente nominal.