便攜式電子設(shè)備、充電器和電源適配器的過流保護(hù)元件PPTC

1引言

便攜式電子設(shè)備，例如蜂窩電話、PDA和手提電腦的電源都有特殊的過流保護(hù)要求。這些設(shè)備一般是通過AC/DC電源適配器供（充）電，將市電或未經(jīng)穩(wěn)壓的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楹线m的低壓直流電。由于越來越多的人開始在零配件市場上購買電源適配器以及所謂的通用充電器，將不兼容或有故障的電源適配器應(yīng)用于便攜式設(shè)備的可能性也就大大增加。由于電源適配器的電壓、極性以及電流都可能與該設(shè)備的電路規(guī)范不相吻合，從而將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞甚至帶來安全隱患。

由于體積小巧，熔斷保險(xiǎn)絲一度被廣泛應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備中。然而，由于新型micro系列的誕生，可復(fù)式電路保護(hù)元件的體積已不再成為其制約瓶頸。并且，由于此類設(shè)備出現(xiàn)的大多數(shù)故障本質(zhì)上都是瞬時(shí)性的，可復(fù)式電路保護(hù)元件的應(yīng)用可使生產(chǎn)商避免小故障大維修的高額成本。

通過在電源接口串聯(lián)一個(gè)高分子正溫度系數(shù)（PPTC）元件，因電源適配器不兼容而造成的過流損壞就可以被有效避免。另外，如果再并聯(lián)一些其他元器件，如齊納二極管、瞬時(shí)限壓二極管或消弧電路，還可以起到防過壓作用。

圖1典型的蓄電池充電電路保護(hù)

2蓄電池充電電路保護(hù)

圖1是一個(gè)典型的電池充電電路。其中，交流電通過AC/DC電源適配器轉(zhuǎn)變?yōu)楹线m電壓對(duì)電池組進(jìn)行充電。PPTC元件與過壓保護(hù)元件協(xié)調(diào)作用共同完成下列工作：

1）針對(duì)可能損壞FET以及電池組的過大電流，提供過電流保護(hù)。

2）極性倒置時(shí)，PPTC通過動(dòng)作以限制由于齊納二極管正向?qū)ǘa(chǎn)生的過電流。

3）在過電壓元件對(duì)電壓過載提供保護(hù)時(shí)，由PPTC元件對(duì)導(dǎo)通電流進(jìn)行限制，以保護(hù)過壓器件。

PPTC元件也可以用于接電池組的裝置的端口，以保護(hù)由于使用有故障或不匹配的電池組而帶來的過電流損害。對(duì)各種免提式汽車通話裝置或耳機(jī)等供電時(shí)，電池組輸出端保護(hù)亦能提供理想的保護(hù)功能。

3AC/DC電源適配器保護(hù)

AC/DC電源適配器被廣泛地使用于電池充電中，以及為各種消費(fèi)類電器提供低成本直流電源。使用分離的AC/DC電源適配器，可使終端設(shè)備的設(shè)計(jì)更加簡化，并便于通過各類認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。

各種電源適配器都有其安全和可靠性要求，包括短路電流限制和變壓器線圈過熱保護(hù)。如果線圈超過了絕緣材料所規(guī)定的溫度，絕緣層就可能損壞并導(dǎo)致變壓器短路，甚至引發(fā)火災(zāi)。

圖2PPTC用變壓器次級(jí)線圈的過熱保護(hù)特性

圖3典型的CLA電路保護(hù)