便攜式電子設(shè)備、充電器和電源適配器的過(guò)流保護(hù)元件PPTC

1引言

便攜式電子設(shè)備，例如蜂窩電話(huà)、PDA和手提電腦的電源都有特殊的過(guò)流保護(hù)要求。這些設(shè)備一般是通過(guò)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(lái)越多的人開(kāi)始在零配件市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)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(lái)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(lèi)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)大電流，提供過(guò)電流保護(hù)。

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

3）在過(guò)電壓元件對(duì)電壓過(guò)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(guò)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(lái)的過(guò)電流損害。對(duì)各種免提式汽車(chē)通話(huà)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(lèi)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(jiǎn)化，并便于通過(guò)各類(lèi)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(xiàn)圈過(guò)熱保護(hù)。如果線(xiàn)圈超過(guò)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(xiàn)圈的過(guò)熱保護(hù)特性

圖3典型的CLA電路保護(hù)