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淺析手機電池中的保護器件
        手機上用的電池都是鋰電池,在高溫下有可能會發(fā)生爆炸,事實上也發(fā)生過和產(chǎn)生了嚴(yán)重的后果。所以大多數(shù)的電池生產(chǎn)廠商都會采用保護措施。除了結(jié)構(gòu)設(shè)計、IC的過流保護和MOS管的保護以外,還會采用二級保護元件來加強保護措施。

        手機電池上常用的電路保護元件有三種:電流保險絲、溫度保險絲和正溫度系數(shù)熱敏電阻,采用不同的元件反映了不同的保護要求和不同的設(shè)計理念。

電流保險絲主要是用于短路保護:
        保護原理是一旦電池發(fā)生短路時,大的過電流快速打破了正常工作時的熱平衡,瞬間使熔體溫度升高到材料熔點,就會斷開電路,從而達到安全保護的功能。使用電流保險絲保護的優(yōu)點在切斷電路的快速和徹底,熔斷特性的精度高,無論是充電時、使用時或待機時,只要任何部位的短路都會快速動作。但它僅對電流敏感,對外部溫度沒有反應(yīng)。

溫度保險絲主要是用于過熱保護:
        保護原理是低熔電合金材料構(gòu)成的熔體一旦遇到超過允許的溫度時會熔化,從而切斷電路達到安全保護的功能。使用溫度保險絲保護的優(yōu)點是熔體對元件內(nèi)部和外部的溫度都敏感,特別是手機放在高溫環(huán)境時或者其他原因的過高溫度都會動作,但對過電流引起的過溫就顯得響應(yīng)相對較慢、精度較低,可靠性也沒有電流保險絲那么高。

正溫度系數(shù)熱敏電阻主要是用于過充保護: .
        保護原理是利用PTC材料阻值的正溫度系數(shù)特性和居里點突變的特性,也就是在任何原因(包括過電流和環(huán)境)引起的溫度上升都會導(dǎo)致材料電阻上升,一旦升到居里點時電阻會變得足夠大,使充電電流關(guān)斷,達到安全保護得功能。使用熱敏電阻保護的優(yōu)點是它對電流和溫度都有反應(yīng),電池過充時能夠適時限制電流,缺點是響應(yīng)時間較慢,關(guān)斷時還存在微小漏電流,可靠性不夠高。

        正溫度系數(shù)熱敏電阻也稱自恢復(fù)保險絲,但在手機電池的保護中自恢復(fù)的功能并不是必須的,特別是電路故障引起的過電流,如果故障沒排除而PTC自恢復(fù)了,對實際應(yīng)用并沒有意義。

        還有一些低檔的手機電池,為了節(jié)省成本,什么保護元件都不用,或者使用零歐姆電阻充當(dāng)保護元件來忽悠配套工廠或客戶,都是不負(fù)責(zé)任的和存在相當(dāng)?shù)陌踩[患的。

 
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