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万和自恢复保险丝在太阳能杀虫灯中的应用

zhuzai
工程师
2014-08-08 19:48:49     打赏

 根据现有太阳能杀虫灯的发展和现状的分析，万瑞和电子的工程师研究出一种利用万和自恢复保险丝（PPTC）的电阻快速变化特性在太阳能杀虫灯的应用方法，增加和提高了太阳能杀虫灯的过流保护能力，通过限流试验结果，证明所设计的应用方案能快速有效限制短路电流，保护太阳能杀虫灯。该方案具有良好的应用前景。
    太阳能杀虫灯的作用是采用多种方式同时诱杀害虫，诱杀害虫种类多、数量大，能大幅度降低害虫落卵量，同时还能保护害虫的天敌，延缓害虫抗药性的发生，对人畜无害。而且太阳能杀虫灯使用成本低，移动方便。对于减少地球环境污染，保持生态平衡，提供了一种新的选择，为蔬菜、果树、水稻、森林、茶叶、棉花等病虫害发生量大、用药频繁的农作物提供了有力的综合物理治理手段，在虫害防治中展现出可观的生态效益、经济效益和社会效益，具有较好的实用推广前景，为生产无公害、优质的农产品，生态保护和绿色食品的发展开拓了广阔的前景。
目前市面上的太阳能杀虫灯具有光控、雨控、时控、电压保护四大功能。太阳能杀虫灯是长期在野外场地工作，不仅要经历日晒雨淋、风吹雨打的恶劣环境的考验，再加上一些比如在搬运、安装或者是其他原因等人为使用不当的影响，很容易造成诱虫灯短路、损坏或者破碎。由于诱虫灯是安装在外部，很容易因为人为或者是自然因素的影响，造成诱虫灯损坏，如果一旦出现诱虫灯损坏、破碎，此时就在控制板的输出端形成短路，造成控制板的功率开关器件烧毁，造成控制板的损坏，这时蓄电池通过控制板产生非常大的电流放电，使蓄电池、太阳能板、控制板造成永久性的损坏，这是一种连锁链式反应。由于现有的太阳能杀虫灯没有具备过流保护的功能，一旦出现诱虫灯短路（灯损坏、破碎等），将会产生非常大的电流，造成控制电路和蓄电池的烧毁或者损坏，甚至出现一些不安全的隐患。给用户使用带来不必要的损失和安全隐患，同时也给太阳能杀虫灯的生产厂家带来许多售后服务的费用。  经过不断的探索和实验，采用新材料、新工艺、新方法，开发出适合太阳能杀虫灯的“自恢复过流保护器”（WH-A、WH-B、WH-C等系列），能够很好的解决太阳能杀虫灯的过流保护问题。彻底解决太阳能杀虫灯的过流保护，解决了用户在使用过程中所出现的问题，给用户带来了方便，同时，也为太阳能杀虫灯的产品增加了过流保护的功能，增加了太阳能杀虫灯产品的亮点，减少了一大批售后维修的费用，和用户的投诉，增加了太阳能杀虫灯的可靠性和安全性。



2、应用原理及方法：

  pptc 是由高分子聚合物在高压、高温，硫化反应的条件下，搀加导电粒子材料后，经过特殊的工艺加工而成。常温下，正常工作电流通过PPTC热敏电阻内部时，高分子聚合物与导电粒子材料高密度的结合在一起形成结晶状的结构，此时pptc热敏电阻处于低阻值的分子状态 。当 pptc 两端出现短路或破坏性大电流时，串联在电路回路中的自恢复保护器消耗功率 P=I²R 开始增大，按电流的平方值增加，此时 pptc 瞬间产生大量的热量，使 pptc 内部高分子聚合物温度急速上升 , 导致急剧膨胀，同时由结晶变成胶状体，导电粒分子链开始断裂，从而阻断由导电粒子材料所形成的通路，此时 pptc 内阻值达到 KK Ω级数值。有效的限制短路电流或破坏性大电流通过 pptc ，电路回路处于断开状态。此时的pptc 处于高温高阻状态。



   当故障电流排除后， pptc高分子聚合开关内部材料温度降低，高分子聚合物重新结晶，导电粒子材料开始导通，整个工作电路恢复正常，达到保护太阳能杀虫灯的目的。

pptc应用示意图

  




3、实验数据：


  

序号


  
  

型号规格


  
  

工作电压


  
  

模拟故障电流


  
  

保护时间


  
  

结论


  

  

1


  
  

WH-A


  
  

12.5V


  
  

1.7A


  
  

20秒后保护


  
  


  

  

2


  
  

WH-A


  
  

12.5V


  
  

1.7A


  
  

28秒后保护


  
  


  

  

3


  
  

WH-A


  
  

12.5V


  
  

1.7A


  
  

37秒后保护


  
  


  

  

4


  
  

WH-A


  
  

12.5V


  
  

1.7A


  
  

33秒后保护


  
  


  

  

5


  
  

WH-A


  
  

12.5V


  
  

1.7A


  
  

30秒后保护


  
  

都满足设计要求


  

  

6


  
  

WH-C


  
  

12.5V


  
  

3.1A


  
  

23秒后保护


  
  


  

  

7


  
  

WH-C


  
  

12.5V


  
  

3.1A


  
  

28秒后保护


  
  


  

  

8


  
  

WH-C


  
  

12.5V


  
  

3.1A


  
  

30秒后保护


  
  


  

  

9


  
  

WH-C


  
  

12.5V


  
  

3.1A


  
  

37秒后保护


  
  


  

  

10


  
  

WH-C


  
  

12.5V


  
  

3.1A


  
  

24秒后保护


  
  


  






   4、应用效果：




经过实验证明：pptc应用在太阳能杀虫电路中，当诱虫灯发生损坏或者出现短路的时候，pptc对太阳能杀虫灯的控制电路起到很好的保护作用，同时也对控制板、蓄电池和太阳能板都起到了保护的作用，使太阳能杀虫灯在功能上得到了有效的提升，延长了太阳能杀虫灯的使用寿命，以最低的成本价格（几元钱），增加了太阳能杀虫灯的过流保护功能，同时也降低了太阳能杀虫灯的维护成本，增加了太阳能杀虫灯的可靠性和安全性。



5、结论：



⑴提出了一种使用pptc的应用方法。

⑵通过在电路中串联pptc自恢复保护器，有效增加和提高过流保护性能。⑶试验证明，采用本文提出的方案，能够解决太阳能杀虫灯的过流保护，具有良好的应用前景。


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witin
高工
2014-08-11 15:50:31     打赏
2楼
强，学习了。

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