开关电源中自恢复熔丝的应用
1.自恢复熔丝的特点
自恢复熔丝是20世纪90年代问世的一种新型过电流保护器件。传统的保险丝属于一次性过电流保护器，熔断后需要更换，设备才能正常工作，使用上不方便。由聚合物掺加导体而制成的自恢复熔丝，圆满的解决了上述难题。它具有体积小、种类规格齐全、开关特性好、能够自行恢复、反复使用、不需要维修等优点。产品根据形状分为圆片型，方形，小型化表面贴装型。
自恢复熔丝具有开关特性，也称为聚合物开关。内部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。由于聚合物能将导电链紧密的束缚在晶状结构上，因此常态下的电阻很低，仅为零点几欧姆，工作电流通过自恢复熔丝时所产生的热量很小，不会改变聚合物内部的晶状结构。当发生短路故障时，电流急剧增大，导电链产生的热量使聚合物从晶状胶体变成非晶状胶体，原本被束缚的导电链便自行分离断裂，元件的电阻值就迅速增加几个数量级，呈现开路状态，立即将电流切断，起到保护作用。而一旦过电流故障被排出后，元件很快又恢复成低电阻状态。正是这种“低阻”或者“高阻”的可持续转换，才使之能够反复使用而无需更换。
自恢复熔丝的电阻值和温度有关系，共分为以下几个阶段。当温度升高时，其发热量与散热量达到动态平衡。即使电流稍大或者环境温度升高些，增加的热量仍可散发到空气中。若电流进一步增大，直至发热量大于散热量时，自恢复熔丝的温度就会迅速升高，很小的温度变化量就会造成电阻值急剧增大，阻挡电流通过，保护设备免受损害。在过电流保护后的几秒钟之内，随着温度的降低，电阻值又迅速变小。
备注：自恢复熔丝也具有PTC热敏特性，但与正温度系数热敏电阻有着本质区别。它属于高分子聚合物-导体，而PTC元件是由钛酸钡与稀土元素烧结而成的陶瓷材料，此外PTC元件是在常温下的电阻值较大，不适合做熔丝使用。

2.典型应用
自恢复熔丝可广泛用于开关电源、充电器、电子仪器、家用电器、计算机和通信设备中，起到自动保护作用。将自恢复熔丝直接串联在单片机开关电源的直流输出端，即可实现过电流保护功能。在卫星电视接收机设备中，一般采用一根同轴电缆传输电视信号。当用户的同轴电缆接口处发生短路故障，形成过电流现象时，容易损坏电视机的元器件，为此在电视机的电源上串联一只自恢复熔丝，一旦出现过电流故障，自恢复熔丝就变成高阻态，能有效的保护电视机，而当故障被排除后它能够自行恢复，不影响电视机正常工作。在自动报警系统的单元上，均需加过电流或者过热保护电路，可采用自恢复熔丝，这样可避免任何一单元因过流或过热而损坏。若将自恢复熔丝串联在充电器与电池组之间，能够防止蓄电池因过度充电、外部短路或者过热等故障而损坏。当电机负载过重、堵转而造成过热时，很容易烧毁电动机，在整流器后面串入自恢复熔丝后，能对直流电动机起动保护作用。 把自恢复熔丝串在音响的扬声器水姑娘，当过电流时能够保护扬声器不会损坏，而自恢复保险丝所引起的功率损耗低于0.1dB,且不存在电感、电容效应，在听觉频率范围内也不会造成失真。把自恢复保险丝串入电源变压器的二次绕组电路中，可对多路稳压电源进行保护。用它替代数字万用表中的保险管，也是适合的方案，就不需要经常更换熔断的保险管了。

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电源适配器的干扰及解决方法
根据电磁兼容性产生的要素，解决电源适配器的电磁兼容性可从三个方面入手：
1）减小干扰源产生的干扰信号
2）切断干扰信号的传播途径
3）增强受干扰体的抗干扰能力
对电源适配器产生的对外干扰，如电源线谐波电流、电源线传导干扰、电磁场辐射干扰等，只能用减小干扰的方法来解决。一方面，可以增强输入/输出滤波电路的设计，改善有源功率因数补偿（APFC）电路的性能，减小开关管及整流、续流二极管的电压、电流变化率，采用各种软开关电路拓补结构及控制方式等；另一方面，加强机壳的屏蔽效果，改善机壳的缝隙泄露，并进行良好的接地处理。
对外部的抗干扰能力，如浪涌、雷击，应优化交流输入及直流输出端口的防雷能力。对雷击可采用氧化锌压敏电阻与气体放电管等的组合方法来解决。对于静电放电，采用TVS管及相应的接地保护，加大小信号电路与机壳等的距离，或选用具有抗静电干扰的器件来解决。减小电源适配器的内部干扰，应从以下几个方面入手：注意数字电路与模拟电路单点接地，大电流电路与小电流特别是电流、电压取样电路的单点接地，以减小共阻干扰、减小地环的影响；布线时注意相邻线间的间距及信号性质，避免产生串扰；减小地线阻抗；减小高压大电流线路特别是变压器原边与开关管、电源滤波电容电路所包围的面积；减小输出整流电路及续流二极管电路与直流滤波电路所包围的面积；减小变压器的漏电感、滤波电容的分布电容；采用谐振频率高的滤波电容器等。
在传播途径方面，适当的增加高抗干扰能力的TUS及高频电容、铁氧体磁珠等元器件，以提高小信号电路的抗干扰能力；与机壳距离较近的小信号电路，应加适当的绝缘耐压处理等；功率器件的散热器、主变压器的电磁屏蔽层要适当接地；各控制单元间的大面积接地用接地板屏蔽；在整流器的机架上，要考虑各整流器间电磁耦合、整机地线布置等，以改善电源适配器内部工作的稳定性。
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测试开关电源适配器的注意事项
今天，大多数工程技术人员将示波器作为他们调试开关电源的工具。现代示波器可以配备集成的电源测量和分析软件，简化了设置，并使得动态测量更为容易，用户可以自定义关键参数、自动计算，并在屏幕上显示结果，而不是原始数据。下面我们来讲解用示波器调试开关电源时注意的主要事项.
1.注意调试安全。
在电源适配器供应商调试过程中，除了正确使用各种仪表外，重要的是安全问题。特别是开关电源的初级一次回路，它具有几百伏甚至上千伏的高电压。开关电源初级一次回路负极并不是零电压，人体接触该端时会遭到电击，危害人身安全。该端对大地连接会造成电源短路，损坏输入的整流器件。因此，调试开关电源时必须先通过隔离变压器实现电气隔离。通过隔离变压器以后，一次回路的负极可以和示波器的探头接地端直接连接，并通过示波器的单相三线插头与供电系统的保护地线连接，以排除安全隐患。
如果使用内置隔离通道技术的示波器，即使不接隔离变压器也能够直接测量，不会出现短路现象，但人体接触初级回路会遭到电击。因此，调试开关电源过程中好还是接入隔离变压器。
2.主要关键波形。
功率开关管得漏极电压波形能够直接反映出漏极尖峰电压、二次反射电压、开关管导通压降等信息。即使输入电压很小，当漏极吸收回路开路时也会造成很高的漏极尖峰电压，从而造成功率开关管击穿损坏。此外，如果功率开关管不能饱和导通，会造成很大的功率损耗，导致开关管过热损坏。密切关注漏极电压波形，能够迅速发现危险情况的出现，以便及时关闭电源，避免造成元件损坏和更大的损失。
3.探头的选择与连接。
根据测量任务选用适合的探头才会得到准确的测量结果。对于常规测量，用10比1的探头就足够了，但对于低幅度信号测量，就要考虑使用1比1的探头。测量高电压时，比如开关功率管得源极电压，可以选择高压探头；测量电流时，可以选择电流探头。一般示波器探头的输入电压多为400V(RMS)或者400VDC,允许一定的峰值电压短时间超出这个范围，如果峰值电压比较高，则应选择高压探头。使用电流探头时，应尽量连接到电压变化幅度较小的回路中。例如测量功率开关管的漏极电流时，应该连接到功率开关管得源极回路，间接观察漏极电流。如果接到漏极回路中，漏极的高频尖峰电压会对测量产生较大的干扰。
4.探头的接地。
使用探头接地夹接地，相当于在接地路径中加入了一个串联电感。这个串联电感和探头电容共同作用，可能会引起振荡和过冲。开关电源存在较强的电磁辐射，探头接地线过长也会引入干扰。开关电源的尖峰电流会在电路板上产生干扰电压，在不同的接地点测量，得到的波形会有不同，波形出现抖动也是正常现象。
5.5伏电源适配器兼容性和校准。
使用甲公司生产的示波器如果配套乙公司生产的探头进行测量时，示波器和探头并不总是兼容的。好的做法是使用同一家公司生产的示波器和探头，从而排除任何潜在的冲突问题。在使用示波器进行测量时容易忽视的步骤之一是校准。校准是一种简单易行的方法，可以确保每次测量都是从头开始，不受上次测量的影响。在开始测试开关电源时进行手动校准，如果示波器带有自动校准功能，在测量前应运行这个功能。欠补偿或者过补偿的探头都是会引起幅度、上升时间和被测信号波形失真测量的较大误差。

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