【首页】针对大电流锂离子电池应用的PPTC/双金属混合器件技术

企业新闻 | 2021-07-01

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火狐体育直播:传统高电流锂离子电池(如无线电动工具、电动车、备用电源)使用的电路维护方式优先于大型、简单或廉价的维护技术。例如,一般电路维护设计方案使用IC和MOSFET混合的方案或其他类似的简单方案。一些设计可以考虑拒绝30A以上工作电流的直流电源在中使用现有的双金属维护设备,但在这种情况下,可以拒绝双金属触点足够大,能够承受高电流,从而考虑到维护设备的体积太大。

此外,这些传统双金属维护设备的动作次数必须受到限制,因为触点之间可能发生的电弧不会损坏触点。本文介绍了一种新的混合技术,该技术可以在额定电压达到最高30VDC时获得超过30A的工作电流,实现灵活实用的电路维护装置。

这种金属混合PPTC装置(MHP)由于双金属保护装置和聚合物而平行出来作为温度系数(PPTC)装置。这种人造不仅可以获得可废置的过流维护功能,还可以利用PPTC元件的低阻力特性,防止双金属板在高电流条件下产生电弧,同时冷却双金属板,保持瞄准状态。

混合技术设计概念高电流静电锂离子电池组用于拒绝实用可靠的电路维护。随着市场对轻、小设备需求的增加,这种电池维护设计意味着需要提高可靠性,减少可用空间。随着这种市场趋势,新的MHP混频器应运而生。

该设备可用于代替许多简单IC/FET电池维护设计中使用的静电FET和匹配散热器,或在增加数量的同时加强维护功能。MHP部件长时间工作时,由于双金属的电阻低,电流通过双金属流动。当异常情况再次发生时(例如电动工具转子枪支),电路发生相当大的电流,双金属触点关闭,识别阻力减少。

此时,电流通过阻力更低的PPTC部件流动。流向PPTC的电流不仅能诱导触点之间的电弧生成,还能冷却双金属片,保持瞄准状态。图1在右图中,MHP设备的操作步骤如下。

1 .长时间工作时,识别阻力很低,因此大部分电流都通过双金属碎片。触点开始关闭,识别阻力迅速下降。

如果知道电阻低于PPTC设备电阻,则大部分电流会转换为PPTC设备,通过触点的电流很少或很少,因此触点之间不会产生电弧。当电流被归类为PPTC部件时,其电阻下降得很快,相比之下,超过识别电阻的水平,降低PPTC温度。3.触点关闭后,PPTC设备冷却双金属板,使其保持关闭状态,直到过电流条件消失或电源重新打开。

图1: MHP设备的运动阶段PPTC设备的阻力几乎高于陶瓷PTC设备的阻力。也就是说,即使触点只关闭一小部分,识别电阻也会减少,电流也不会转换到PPTC设备,因此触点之间不会发生电弧。

一般来说,陶瓷PTC部件和聚合物PTC部件在室温下的电阻差异约为10的二次(x10 2),因此,当电阻高的陶瓷PTC部件与双金属部件并行使用时。在大电流电弧静电诱导方面,MHP部件要有效得多。融合用于双金属和PPTC图2a和2b,显示仅用于一个双金属保护器的电流和电压状态。

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图2a显示了24VDC/20A额定条件下双金属保护装置的典型关闭。1.28毫秒后关闭。图2b显示了双金属保护程序在双倍额定电压条件下的显示方式。标准双金属保护器在故障条件下产生电弧,从触点到触点粘合(短路)为334毫秒。

图2a:在两倍额定电压条件下双金属保护器特性图2b:额定电压条件下双金属保护器特性图3显示,在PPTC设备和双金属保护器上并行使用的结果电流明显截断。 从双金属保护器到PPTC部件几乎战死的时间为6.48毫秒,图3的左侧。

图3右侧的图显示,如果生成的电压是额定电压的两倍,则从保护程序开始到电流被切断的时间为4.8微秒。将图3中的两个图像融合在一起,可以看到电流从双金属保护器平稳地转换到PPTC设备,保护器触点可以粘合,还可以看到PPTC设备防止触点产生电弧的方法。

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