技術探討

技術探討

如果電流超過 IH,但未達到 IT,會發生什麼情況?

這取決於多種因素,例如:

•電流的上升時間
•PPTC 裝置暴露在此電流下的時間長短
•環境溫度
•PPTC 的初始電阻

PPTC 裝置可能出現以下幾種行為:

•保持在低阻抗狀態
•快速切換到高阻抗狀態
•經過一段長時間後轉換至高阻抗狀態

PPTC 保持電流/動作電流與熱降額曲線

PPTC HoldTrip Current Thermal Derating Curve

IH(保持電流)定義為裝置在額定溫度(23℃)下可持續通過而不動作的最大電流。隨著電流接近 IT(動作電流,定義為裝置在額定溫度下引發動作的最小電流),PPTC 動作的可能性會增加。

在 IH 和 IT 之間的電流範圍代表一個裝置動作行為無法準確預測的區域(圖 1,C 區)。根據 PPTC 裝置的初始電阻、環境溫度和安裝條件,裝置可能保持在低阻抗狀態並承受該電流,也可能因電流足夠高而切換至高阻抗狀態。



如果裝置在額定溫度下運作於超過 IH 但低於 IT 的電流範圍內,根據其初始電阻,熱量可能仍會在 PPTC 內部逐漸累積,並在經過較長時間後達到動作溫度。

     FCMOV產品介紹

     過電壓保護維護現狀

壓敏電阻器(MOV)一直是過壓電路保護的常用解決方案,它具有很高的成本效益,是瞬態浪湧保護的理想選擇; 長時間、反覆過電壓的工作方式會產生過大的電流,從而導致熱失控; 然而市場上的熱保護替代方案既笨重,價格又昂貴!
壓敏電阻器(MOV)也可能受到電網持續異常電壓的影響,而不是短暫瞬變。如果壓敏電阻承受持續的異常過壓、過電流條件(如UL 1449安規規範中所要求的),則壓敏電阻可能會進入熱控失狀態,從而導致過熱、冒煙並可能引發火災,除了賠掉廉價性命,還可能遭遇巨額賠款、訴訟等。 對於符合 UL 1449 的安全規範的合格產品,壓敏電阻必須提供一定程度的保護商標失效

模式。 本質就是壓敏電阻耐受工頻過電壓的能力。壓敏電阻(MOV)穿能否在低電壓系統中耐受工頻過電壓,關係到用電系統的安全,所以暫態過壓特性是重要的安全特性。如果壓敏電阻器無法耐受工頻過電壓,一定會發生短路和擊穿故障,從而導致壓敏電阻器(MOV)周圍過熱而引發火災,甚者引起。

 
     我們提供的解決方案 – FCMOV

FCMOV是一個PPTC自恢復保險絲和一個壓敏電阻器的組合。結合過電流和過電壓電路保護,如果受到持續的過電流,這種複合式裝置將跳閘開路,從而保護壓敏電阻器,並大大降低其風險而避免災難性的故障。
FCMOVFCMOV
另外,由於PPTC是一種隱藏感測裝置,因此與其他溫度感測裝置相比,它提供了更準確且更可靠的機制。它抑制高電流湧浪的破壞,除了延長壓敏電阻的使用壽命,更延長機器設備的使用壽命。 由於PPTC是一個可重設的電子保護元件,目前故障一旦修復,就會立即重設。在臨時故障的情況下,可以大幅緩解維修的需要,目前被廣泛使用於工業自動化與城市照明..等相關設備。


PPTC: 不工作
維持在低電阻值狀態,電流讓通過。
MOV : 開始工作
電阻值恢復,吸收瞬態狀態並將其作為耐熱消散。
FCMOV

PPTC : 不工作 → MOV : 開始工作→ 部分工作
溫度下降到非災難性水平,從而防止壓敏電阻出現熱跑脫(熱循環迴圈)。


FCMOV

 
     FCMOV特點與各MOV比較
  • 複合式元件設計:使用專利聚合物正溫度係數熱敏電阻器(PPTC)與壓敏電阻(MOV)技術
  • 標準圓徑10、14和20毫米壓敏電阻封裝
  • 整合高水平的過壓和過流
  • PPTC跳脫時分
FCMOV vs TMOV vs MOV
  FCMOV Competition TMOV Regular MOV
Protection
Mechanism
PPTC(Current & Thermal) TCO(Thermal) None
Reponse Time Typically < 1 sec (Better) 2-25 Sec  
Safety Level High Med Low
Resettable Yes No  
Cost Med High Low
Custom Design Custom design available Standard part only  

 
     一般型壓敏電阻(MOV) - 電壓異常狀態

一般型壓敏電阻(MOV) - 電壓異常狀態

一般型壓敏電阻(MOV)電壓異常狀態-10A 實況
     一般型壓敏電阻(MOV)電壓異常狀態-10A實況
一般型壓敏電阻(MOV)電壓異常狀態-10A實況

內建一次性保險管壓敏電阻 (TMOV) 電壓異常狀態 – 10A 實際狀況
內建一次性保險管壓敏電阻 (TMOV) 電壓異常狀態 – 40A 實際狀況
     
     FCMOV複合式壓敏電阻-電壓異常狀態(i)

FCMOV複合式壓敏電阻-電壓異常狀態(i)

FCMOV複合式壓敏電阻電壓異常狀態(i)-40A實況

 
     FCMOV複合式壓敏電阻-電壓異常狀態(ii)

FCMOV複合式壓敏電阻-電壓異常狀態(ii)
 
     FCMOV 與 TMOV 

過電流保護特性(FCMOV 保護動作較快 & TMOV 保護動作較慢)
FCMOV 與 TMOV 
      FCMOV產品總結
  • 採用PPTC專利技術的混合設計
  • 標準圓徑10、14和20毫米等壓敏電阻(MOV)封裝
  • 高水平的過壓和過流集成
  • PPTC跳脫時分壓
  • 可依應用特定需求客製
  • 比的典型內建保險管壓敏電阻器(TMOV)保護速度更快
  • 可重複使用以減少維修工作
  • 提供過流保護以延長耐敏電阻及最終產品的使用壽命

 

 

 

 

    FCMOV-T產品介紹

     過電壓保護維護現狀

壓敏電阻器(MOV)一直是過壓電路保護的常用解決方案,它具有很高的成本效益,是瞬態浪湧保護的理想選擇; 長時間、反覆過電壓的工作方式會產生過大的電流,從而導致熱失控; 然而市場上的熱保護替代方案既笨重,價格又昂貴!
壓敏電阻器(MOV)也可能受到電網持續異常電壓的影響,而不是短暫瞬變。如果壓敏電阻承受持續的異常過壓、過電流條件(如UL 1449安規規範中所要求的),則壓敏電阻可能會進入熱控失狀態,從而導致過熱、冒煙並可能引發火災,除了賠掉廉價性命,還可能遭遇巨額賠款、訴訟等。 對於符合 UL 1449 的安全規範的合格產品,壓敏電阻必須提供一定程度的保護商標失效

隨著物聯網/工業 4.0 時代對數據和分析的新興需求,凸顯了電信和互聯工業設備安全的重要性。通過數據和交流線路的過電流、瞬態電壓浪湧和此類感應過電流事件可能會導致中斷,甚至可能導致系統故障和進一步的火災隱患
 
       我們提供的解決方案 – FCMOV-T

FCMOV-T系列是集成PPTC元件和MOV元件。 結合了過電流和過電壓電路保護,PPTC是一種直流感應元件,通過限制過電流來防止MOV 熱失控並保持 MOV 的表面溫度。
FCMOV-T
FCMOV-T
PPTC 可防止高突波能量造成的MOV損壞 ,有助於延長 MOV 及設備的使用壽命。 因為PPTC是一個可回復的元件,一旦當前故障被排除,它就會回復。 在突發故障的情況下,這可以大大減少維修的需要。

PPTC:作動 
跳閘至高電阻狀態,限制電流。
MOV :不作動
保持高阻狀態。

FCMOV-T
PPTC:不作動
保持低阻狀態,讓電流通過。
MOV :作動
電阻下降,吸收瞬態電壓和能量並將其作為熱量耗散。
FCMOV-T
PPTC : 不作動 → 作動
跳轉到高電阻狀態並抑制通過 MOV 的高電流能量流。
MOV :作動 部分動作
溫度下降到非災難性水平,以防止 MOV 出現熱跑脫 (惡性熱循環)
FCMOV-T
在長時間/重覆的瞬態過壓事件中,此複合元件允許 MOV 的能量耗散以熱耦合的方式,將熱傳導至PPTC 元件,從而加快 PPTC 跳脫速度,相較快 10 倍。此外,PPTC 因為動作壓制了通過MOV之大電流,因此它可以進一步提高系統安全性,並防止電弧和燃燒發生(火災危險)。  

FCMOV-T特點與2Pro比較
採用 PPTC 專利技術的複合式設計 
•標準 10、14 和 20 毫米 MOV 封裝
•高水平的複合式過電壓和過電流保護
•PPTC跳脫時可與MOV分壓 
•可根據特定應用需求進行客製化
•比傳統的 TMOV 跳脫保護的速度更快 
•可重置(可復式)以減少維修的需要
•提供出色的過電流保護,可延長 MOV 和產品的使用壽命,進一步預防火災發生的危險。

  
        
  FCMOV-T 2Pro
保護機制 PTC (過電流保護 & 熱保護)
PTC  (過電流保護 & 熱保護)
安規標準 ✓複合元件
       UL 1449, Type 4CA
✓PPTCs 全球安規標準    
       UL1434, UL497A(600Vac),
       IEC-  60730, IEC-60738,IEC-62319
✓MOVs gl全球安規標準
       UL1449 TYPE 5
✓複合元件
      N/A
✓PPTCs 全球安規標準   
       UL1434 , UL497A
✓MOVs 全球安規標準  
       UL1449 
客製化設計 客製化設計 僅提供標準品 
  
FCMOV-T 工作原理
Event A:
使用PPTC(0.25A/600Vac)和MOV (14D431) 作為兩個獨立的設備。PPTC 的跳脫時間比 MOV 的故障時間慢,不會保護 MOV。(圖1、圖2) 一體化結構PPTC跳脫快10倍,MOV不會燒毀。(圖 3) 

FCMOV-T 工作原理
FCMOV-T 工作原理
FCMOV-T 工作原理

FCMOV-T 工作原理
Event B: 380Vac/1A
在過壓瞬變,如出現下圖2所示, 380Vac/1A電壓異常,出現單一MOV(10D271)故障,電流從0.36A增加到0.95A; (IHold=0.15A PPTC)

如下圖所示,FCMOV-T 系列產品中的 PPTC 發熱並跳脫,進入高阻值狀態,然後電流從 0.28A 降低到 0.01A,降低了 MOV 故障和潛在電弧與燃燒的風險(火災)。 

FCMOV-T 工作原理 
FCMOV-T 工作原理
MOV 14D431K 500Vdc, 10A 實況


PPTC + MOV 500Vdc, 10A 實況


FCMOV T FCMOV14431T075 500Vdc 10A 實況


FCMOV產品總結
1.高電壓等級PPTC元件   
FCMOV-T 系列具有領先業界 600V 額定電壓 PPTC 技術,符合新一代的通信/通訊和工業應用。 
2.結構簡單
高壓PPTC元件與MOV的簡單集成結構成為複合式保護元件。 
3.快速保護反應機制
一體化結構,MOV保護更快更準確。 
4.更好的協調性
PPTC 和 MOV 元件提供協同電路保護。 
5.完整的安全認證 
完整的 PPTC、MOV 及 複合式產品之安全認證,幫助設備符合全球安全標準。 
6.客制化解決方案   
提供客制化解決方案,擁有 6 項新專利(12 項專利申請中) 。



 
 

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