Самовосстанавливающиеся предохранители компании Fuzetec

Автор: Захаров В., ведущий специалист ООО «Гамма» E-mail: micro@microchip.ua

В данной статье мы рассмотрим самовосстанавливающиеся предохранители фирмы Fuzetec — номенклатуру, принцип ра­ боты, также новую продукцию.

Компания Fuzetec Technology Co., Ltd (FUZETEC™), основана в 1997 году. В настоящее время она является мировым лидером по производству электронных компонентов для защиты цепей: самовосстанавливающихся полимерных предохранителей, таких как варисторы, термисторы, ограничите­ ли тока. Эти компоненты имеют одно общее название — PPTC (Polymeric Positive Temperature Coefficient — полимерные с позитивным температурным коэффициентом).

На данный момент компании принадлежат более 150 офисов по все­ му миру, производственные площади составляют около 6 000 м2, а объем продаж — 300 млн ед. в год на сумму примерно $ 13.2 млн.

Fuzetec готова предоставить само­ восстанавливающиеся полимерные предохранители для широкого спектра изделий электронной и электротехни­ чес кой промышленности:

• телекоммуникация и связь:

• ADSL, VDSL, кабельные модемы, цифровые тюнеры и приемники;

• кроссовое оборудование;

• бытовые радиочастотные уст­ рой ства (точки доступа Wi­Fi);

• телекоммуникационное сетевое оборудование;

• компьютеры:

• материнские платы;

• USB, IEEE1394 и прочие карточ­ ки ввода­вывода;

• принтеры, сканеры, модемы;

• цифровое аудио­ и видеообору­ дование;

• промышленные источники питания и прочие устройства:

• блоки питания;

• электронные балласты;

• двигатели, фены и вентиляторы;

• регуляторы мощности;

• системы охраны и безопасности;

• тестовое и измерительное обо­ рудование;

• промышленные контроллеры;

• громкоговорители;

• преобразователи;

• бытовая электроника;

• автомобильная промышленность:

• автомобильный прикуриватель и розетки для фонарей;

• электропроводка;

• автомобильная сигнализация и прочие устройства;

• автомобильные приводы и дви­ гатели;

• батарейная и портативная электро­ ника:

• батарейки и сборки батарей;

• зарядные устройства;

• схемы зарядки планшетов, ноут­ буков и мобильных телефонов.

Fuzetec стремится максимально удовлетворить требования клиента путем непрерывного повышения качества продукции, постоянного развития новых технологий и внедрения их в производ­ ство. Продукты Fuzetec имеют гаранти­ рованно длительный строк эксплуатации и высокий уровень безопасности. Контроль качества присутствует на всех этапах разработки, производства и транспортировки. Технология производства строго реализует стандарты качества: ISO/TS 16949: 2002, ISO 14001: 2004. В целом, Fuzetec обеспечивает превос­ ходное качество PPTC предохранителей по конкурентным ценам среди аналогич­ ной продукции других компаний, произ­ веденной по бессвинцовой технологии.

Кратко рассмотрим, как устроены самовосстанавливающиеся полимерные предохранители. Для их изготовления используется полимер с позитивным температурным коэффициентом, разработанный специалистами компании Fuzetec. Электрическое сопротивление таких материалов и устройств растет с увеличением температуры и, наоборот, уменьшается с понижением. Данный полимер изготовлен по новой запатентованной технологии: он имеет кристаллическую структуру и содержит токопроводящие частицы в виде тонких диспергированных (равномерно распределенных) проводников. При нормальных условиях эксплуатации эти частицы образуют многочисленные проводящие цепочки по всему объему полимера. При возникновении неисправности в цепи увеличивается ток, полимер нагревается по всему объему детали и это приводит к изменению по­ лимерной матрицы от кристаллического состояния к аморфному. Большинство токопроводящих цепочек разрушается, что приводит к резкому росту сопротивления предохранителя, и, как следствие, уменьшению тока в цепи. Величина изменения сопротивления составляет миллионы раз и достигает величины от 10 до 100 МОм и выше (см. рис. 1). После остывания полимер снова переходит в кристаллическое состояние, токопроводящие цепочки восстанавливаются и ток снова начинает проходить по цепи. Этот процесс называется восстановлением. Следовательно, в цепи можно установить самовосстанавливающийся полимерный предохранитель, который имеет низкое сопротивление и не вли­ яет на прохождение тока. Для цепи с низким значением номинального тока PPTC применяются в сочетании с варисторами.

Поскольку основным параметром воздействия на состояние PPTC являет­ ся температура полимера, из которого он изготовлен, следовательно, имеет место воздействие температуры окру­ жающей среды. Пример такого воз­ действия показан на рис. 2. Это следует учитывать при выборе необходимого компонента. Типовые параметры PPTC указаны для температуры окружающей среды, равной 23 °С. Как правило, ток срабатывания уменьшается до 50 % от номинального при возрастании темпе­ ратуры окружающей среды до + 85 °С и увеличивается до 150 % от номинального при уменьшении температуры окру­ жающей среды до –40 °С. Рассмотрим, например, PPTC с номинальным током срабатывания 1.0 А при температуре 23 °С. При температуре 60 °С он сра­ ботает при токе 0.70 A, а при темпера­ туре –20 °С — при токе 1.30 A.

Полная номенклатура PPTC, выпускаемых компанией Fuzetec, с краткими параметрами приведена в таблице 1.

Благодаря постоянному совершен­ ствованию технологии и развитию про­ изводства компания Fuzutec предлагает новую продукцию — Low Rho PPTC. Это самовосстанавливающиеся предохранители с ультранизким сопротивлением и малыми размерами. Low Rho PPTC выпускаются в SMD корпусах и идеально подходят для защиты портативной электроники, а также для использования в аккумулятарах, модулях высокоско­ ростной передачи данных, схемах USB 3.0 и других приложениях, требующих компактного размещения. Сравнение углеродных самовосстанавливающихся предохранителей и Low Rho PPTC приведено в таблице 2.

Номенклатура Low Rho PPTC при­ ведена в таблице 3.