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热敏电阻的原理及在手机电池上的应用

过流故障排除后,温度下降,导体炼键又重新建立,PTC会自动恢复成低阻抗导体。

自恢复保险丝的保护动作时间是衡量它好坏的一个重要参数,该参数与其内阻、环境温度和动作前所流过的电流大小有关,环境温度越高,内阻或电流越大,其温度上升越快,因此其保护动作越快。

由于自恢复保险丝是串联在电源电路中使用,在流过电流时,需要消耗一定的电能,因此它的内阻也是一个重要参数,从耗能与对外供电能力上看,其内阻越小越好,但内阻小会使过流保护时的反应速度变慢,并会使保护后维持其发热的电流较大,因此在实际使用中,应按具体的应用情况来选择合适规格的PTC。

由于自恢复保险丝的以上特性,在手机电池中被广泛应用于过流和短路保护,使电池的安全性得以提高。

自恢复保险丝的型号、规格很多,仅美国瑞侃公司生产的就有十多个系列,每一系列又有十几个规格。国内也有不少厂家生产此类PTC,如维安、中基、亚光、武进等等,某些品牌的质量也相当不错。

二、手机电池中的NTC热敏电阻介绍

对于许多从事电子行业的人来说,对NTC热敏电阻并不陌生,它是一种以过渡金属氧化物为主要原材料,采用电子陶瓷工艺制成的热敏半导体陶瓷元件,它的电阻值随温度升高而降低,利用这一特性可制成测温、温度补偿和控温元件,又可以制成功率型元件,抑制电路的浪涌电流。它的价格低廉,在电子产品中被广泛应用,而且具有多种封装型式,能够很方便地应用到各种电路中。

电池中的NTC大多数为贴片封装,其大小从0402到0805都有,它在电池中主要起温度监测的作用,在电池的充、放电过程中,手机根据其阻值大小来判断电池温度,而后作相应控制,如停止充电或涓流充电等。

NTC根据材料、工艺等不同情况,有不同的阻值和温度变化特性,其阻值随温度的变化曲线是非线性的,其特性符合以下公式:

式中的R25是热敏电阻在25℃室温下的阻值,B是热敏电阻材料的开尔文(Kelvins)常数,T是热敏电阻的实际摄氏温度。

对常温下同样阻值的热敏电阻,由于其B值的不同,其电阻-温度特性曲线将有很大的差异,下图为阻值相同而B值不同的NTC热敏电阻的温度特性曲线。

从上图可以看出,即使常温下相同阻值的热敏电阻,由于B值的不同,无论在高温还是低温中,其阻抗变化均不一样,因此在使用中,根据实际情况不仅要选用适当阻值的NTC,同时还要考虑选用适当B值的NTC。在热敏电阻厂家提供的型号规格中,除了阻值、B值与封装外,还包括阻值误差精度和B值误差精度,在精密测量中,此点尤为要注意。

NTC的型号、规格也很多,国外的知名厂家有日本三菱、日本TDK、日本立山、韩国的EXPAND等等,国内也有不少厂家,某些品牌的质量也相当不错。

三、PTC和NTC在手机电池中的应用实例

下图为某品牌诺基亚3310手机电池的典型电路图,该电路组装在一个小电路板上,放置于电池内部,图中的FA1为自恢复保险丝,其型号为美国瑞侃公司的VTP210S,它装配在电池的侧面,串联在电芯的正极与输出正极之间,起温度保护与过流保护的作用。

图中的RT为热敏电阻,为贴片封装,装配在电池前端的电路板上,其阻值为10k,B值为4000K。在电路中起温度检测的作用,手机通过它来判断电池温度。图中的R3为ID电阻,手机用其判断电池类型,在3310手机电池中,ID电阻为75k的是锂离子电池,ID电阻为5k6的是镍氢电池,锂离子电池与镍氢电池所用的热敏电阻一样。

需要说明的另外一点是,在锂离子电池中的PTC是起诙

上海科特简介

上海科特高分子材料有限公司(以下简称“科特”)由上海华东理工大学于1997年创建,现属深圳沃尔核材股份有限公司(股票代码:002130)的高新技术企业,注册资本为2300万元人民币。

科特,作为中国大陆历史最悠久的高分子PTC热敏电阻(PPTC)生产厂商

之一,一直专注电子功能材料和元器件的研究及设计,正在为全球最严格的客户提供高质量的产品和最优质的服务.

联系方式:

科特公司深圳办事处

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