溫度保險(xiǎn)絲能感應(yīng)電器電子產(chǎn)品非正常運(yùn)作中產(chǎn)生的過熱,從而切斷回路以避免火災(zāi)的發(fā)生。常用于:電吹風(fēng)、電熨斗、電飯鍋、電爐、變壓器、電動(dòng)機(jī)、飲水機(jī)、咖啡壺等等 溫度
保險(xiǎn)絲運(yùn)作后無法再次使用,只在熔斷溫度下動(dòng)作一次。
溫度保險(xiǎn)絲有多種構(gòu)成方式,以下介紹比較通用的三種:
第一種:
有機(jī)物型溫度保險(xiǎn)絲
由可動(dòng)觸點(diǎn)(sliding contact)、 彈簧(spring)、可熔體(electrically nonconductive thermalpellet)構(gòu)成。在溫度保險(xiǎn)絲啟動(dòng)之前電流從左側(cè)引線流向可動(dòng)觸點(diǎn)(sliding contact),通過金屬外殼向右側(cè)引線流動(dòng)。在外部溫度達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)有機(jī)物可熔體熔化,壓縮彈簧會(huì)變松 。即彈簧膨脹,可動(dòng)觸點(diǎn)(slidingcontact)與左側(cè)引線分離?;芈繁淮蜷_,可動(dòng)觸點(diǎn)(sliding contact)與左側(cè)引線間電流被切斷。
第二種:
瓷管型溫度保險(xiǎn)絲
由軸對稱的引線(leed )、在規(guī)定溫度下可熔化的易熔合金(fusible alloy)及為防止其熔化氧化的特殊混合物(special compound)和絕緣瓷管(ceramic insulator)構(gòu)成。周圍溫度上升時(shí)特定的樹脂混合物開始液化, 當(dāng)達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)在樹脂混合物的幫助下(增大已熔化合金的表面張力),已熔化合金在表面張力的作用下迅速以兩端引線為中心收縮成球狀,從而永久切斷回路。
第三種:
方殼型溫度保險(xiǎn)絲
溫度保險(xiǎn)絲兩引腳間連接著一段易熔合金絲,特殊樹脂包覆著易熔合金絲,電流可以從一根引腳流通向另一根引腳,當(dāng)溫度保險(xiǎn)絲周圍溫度上升到它的動(dòng)作溫度時(shí),其易熔合金熔化并在表面張力作用下及特殊樹脂幫助作用下,收縮成球狀附在兩引腳末端。這樣,電路被永久切斷。
下列事項(xiàng)是為確保保險(xiǎn)絲正常操作必須遵守的事項(xiàng):
i)各溫度保險(xiǎn)絲有額定電流和電壓,熔斷溫度(Tf),使用溫度(Th), 最大溫度(Tm),要在規(guī)定的參數(shù)下使用。
ii)選定保險(xiǎn)絲安裝位置時(shí)要注意不能因成品內(nèi)的震動(dòng)及其他配件的變位,令應(yīng)力轉(zhuǎn)嫁到保險(xiǎn)絲上。
iii)要安裝在溫度保險(xiǎn)絲熔斷后溫度不會(huì)上升到最大使用溫度以上的地方。
iv)不能用于液體或濕度維持在95%以上的機(jī)器內(nèi)。
v)溫度保險(xiǎn)絲要安裝在只能夠感應(yīng)溫度保險(xiǎn)絲熱源的場所。構(gòu)造上不可避免時(shí)要設(shè)置熱阻隔物,例如安裝于加熱器時(shí)要注意不能直接連接,以免熱線加熱到溫度保險(xiǎn)絲上
vi)為提高溫度保險(xiǎn)絲的電流量而并列聯(lián)接或持續(xù)通過過電流、過電壓, 則溫度保險(xiǎn)絲的內(nèi)部接點(diǎn)受損, 將影響其正常動(dòng)作,因此在上述條件下不能使用。
雖然溫度保險(xiǎn)絲在設(shè)計(jì)上有高可靠性,但單個(gè)溫度保險(xiǎn)絲所能應(yīng)付的異常情況畢竟是有限度的。加上人為或無法預(yù)料的不可抗力的作用下令溫度保險(xiǎn)絲受到損傷不能正常發(fā)揮作用,則機(jī)器發(fā)生異常時(shí)將無法及時(shí)切斷回路。 因此在機(jī)器過熱時(shí)、錯(cuò)誤動(dòng)作直接對人體有影響時(shí)、除保險(xiǎn)絲外無回路切斷設(shè)備時(shí)、在要求高度安全性的情況下, 要使用2個(gè)以上擁有不同熔斷溫度的溫度保險(xiǎn)絲。
薄型溫度保險(xiǎn)絲是專門開發(fā)用于鋰離子電池過溫保護(hù)的,其工作原理同上述第二種溫度保險(xiǎn)絲,用低熔點(diǎn)合金連接回路,低熔點(diǎn)合金周圍包裹助熔樹脂,低熔點(diǎn)合金與金屬導(dǎo)片連接,并被塑料材料所密封。當(dāng)電池內(nèi)部或外部產(chǎn)生短路或其它原因?qū)е码姵貎?nèi)部溫度升高至一定水平,緊貼著電芯的溫度保險(xiǎn)絲就會(huì)快速熔斷,從而切斷電池的外部回路,防止電池爆炸,產(chǎn)生人生傷害事件。由于手持式電子設(shè)備需要越來越便攜,所以溫度保險(xiǎn)絲的尺寸也就需要越小越好,越薄越好。目前最薄的溫度保險(xiǎn)絲可做到0.65mm厚,寬度可以做到 7mm。溫度保險(xiǎn)絲的內(nèi)阻也很小,只有8mΩ左右,待機(jī)狀態(tài)的功耗很小,可以大大增加鋰離子電池的待機(jī)時(shí)間。
它也有一定的缺點(diǎn),首先它是不可恢復(fù)的,不如PTC那樣,即使出現(xiàn)偶然的故障導(dǎo)致PTC動(dòng)作,一旦故障排除,電池還可以繼續(xù)工作。溫度保險(xiǎn)絲一旦動(dòng)作,整個(gè)電池就不能再工作了。當(dāng)然,隨著鋰離子電池的質(zhì)量越來越好,這種偶然故障出現(xiàn)的概率越來越小,一旦出現(xiàn)異常就不讓該電池可以繼續(xù)使用,卻反而變成了溫度保險(xiǎn)絲的優(yōu)點(diǎn)了。畢竟一塊電池的成本與人身傷害事件相比是微乎其微的。正所謂寧可錯(cuò)殺,也不能放過。只要手機(jī)電池出現(xiàn)過一次高溫故障,誰還敢把這個(gè)潛在的炸彈放在身邊呢?第二,它不能用普通的方式焊接和加工,如PPTC,能耐受住短時(shí)間的高溫,所以可以經(jīng)過回流焊爐焊接、可以直接注塑進(jìn)電池里,但溫度保險(xiǎn)絲只能采用點(diǎn)焊、激光焊等局部焊接的方式,以防溫度保險(xiǎn)絲熔斷。
目前使用較多的是98℃和92℃的薄型溫度保險(xiǎn)絲,在1℃/分的升溫速度下,98℃薄型溫度保險(xiǎn)絲的熔斷溫度為94±3,92℃薄型溫度保險(xiǎn)絲的熔斷溫度為89+3/-4,即85℃~92℃。目前國內(nèi)已有廠家在開發(fā)更高熔斷溫度的薄型溫度保險(xiǎn)絲。