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    案例盤點:主流小家電的直流保護方案

    發布時間:2015-03-14 責任編輯:echolady

    【導讀】人們生活水平逐漸提高,對家電產品的需求迎來熱潮。市場上大多數家電產品都是直流馬達的,直接原因就是直流馬達的性價比跟高,能夠提供很大的啟動按鈕。本文就來詳述主流小家電直流保護的方案。

    案例盤點:主流小家電的直流保護方案
    圖1
     
    大家都知道直流電機在堵轉時沒有反電動勢,所以會產生數倍于正常工作電流的大電流,如此高的電流通過電刷流到線圈后將會產生很高的熱量,當線圈溫度上升到極限溫度之上,就會導致線圈絕緣層的破壞,導致電機徹底燒毀。

    目前直流馬達的過流保護方案主要有一次性保險絲,雙金屬片,PPTC等三種。下面就來分析一次性保險絲、雙金屬片和高分子正溫度系數電阻PPTC三種方案的特點。

    一次性保險絲的特點是體積小,價格低廉。由于電機啟動電流比較大,為了防止一次性保險絲誤動作,所以選用保險絲的熔斷電流通常會比電機正常工作電流大較多,這樣在電機發生堵轉時,容易出現動作慢的問題,導致保護不及時。另外更換保險絲也增加了售后的費用。

    雙金屬片是利用溫度變化時雙金屬片變形來實現保護的。對于溫度改變,雙金屬片可以迅速動作。由于它只對溫度敏感,所以安裝的位置要非常合理設置,否則無法起到保護作用。雙金屬片在保護后由于溫度下降會重新啟動,如用戶忘記斷電,又正好在清理刀片,則有可能對用戶造成傷害。雙金屬片的觸點對于強感性負載容易產生火花,所以多次開關后容易發生觸點粘連或電阻變大等問題。

    案例盤點:主流小家電的直流保護方案
    圖2
     
    高分子正溫度系數電阻PPTC在正常電流情況下電阻很小,當有堵轉發生時,電流迅速增大,由于PPTC的發熱和電流平方成正比,所以PPTC溫度也迅速上升,當上升到轉折溫度時,PPTC阻抗會驟然增大。這樣就降低了電機線圈的電流。此后,將會有一個持續的小電流流過PPTC來維持高阻狀態,這個小電流并不足以支持電動機重新啟動,所以即使此刻用戶正在不斷電清理攪拌機的刀片,電機也不會旋轉,從而保護了用戶的人身安全。只有客戶清理好刀片,斷電一段時間,等PPTC降溫后重新上電,電機才會重新啟動。

    PPTC器件對震動和感性負載不敏感,對瞬間大電流也不敏感。所以非常適用于小家電電機堵轉保護應用上。PPTC的特點就是它對環境溫度是敏感的。所以在高溫和低溫下,相同堵轉電流的保護時間是不同的。高溫下保護時間會比低溫快很多。很多人也許認為滿足了高溫下的保護時間,低溫下保護時間會太慢,覺得保護效果不好,但實際上電機線圈在低溫下達到損壞的堵轉時間也比高溫下長很多,所以即使低溫下PPTC器件需要更長時間才會動作,它依然可以保護電機不會損壞。

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