Самовосстанавливающиеся предохранители JK16-1100: полимерные термопредохранители PPTC для защиты цепей 16 В
Самовосстанавливающиеся предохранители JK16-1100 — это полимерные позисторы (PPTC, polymeric positive temperature coefficient) серии JK16 с номинальным напряжением 16 В и током удержания 11,0 А. Элемент выполнен в радиальном корпусе с двумя выводами и представляет собой композит «полимер — углеродный наполнитель», спрессованный между металлическими фольговыми электродами. В нормальном режиме сопротивление прибора составляет единицы миллиом, при превышении порогового тока кристаллическая структура полимера перестраивается, сопротивление возрастает на 3–4 порядка, и цепь ограничивается без разрыва. После снятия перегрузки и остывания изделие возвращается в низкоомное состояние.
Технические параметры JK16-1100
Ключевая особенность серии JK16 — рабочее напряжение 16 В, что позволяет применять приборы в низковольтных цепях постоянного тока, где стандартные 30- и 60-вольтовые PPTC имеют избыточный запас по напряжению и больший корпус. Ток удержания 11,0 А при 25 C, ток срабатывания — 18,7 А. Время срабатывания при токе 5Ihold не превышает 5 с, при 10Ihold — 1,5 с. Сопротивление в исходном состоянии — 4,0–7,0 мОм, после срабатывания — не более 16 мОм.
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Допуск |
|---|---|---|---|---|
| Ток удержания Ihold | 11,0 | 25 C | А | 10 % |
| Ток срабатывания Itrip | 18,7 | 25 C | А | 15 % |
| Напряжение Vmax | 16 | DC | В | — |
| Сопротивление Rmin | 4,0 | до срабатывания | мОм | –20 % |
| Сопротивление R1max | 16 | после срабатывания | мОм | +25 % |
| Рабочая температура | –40…+85 | окружающая среда | C | — |
Конструкция и физика срабатывания
Композит JK16-1100 содержит полиэтилен высокой плотности с распределёнными частицами технического углерода. При нагреве выше температуры плавления кристаллитов (около 125 C) объём полимера увеличивается, углеродные цепочки разрываются, и сопротивление скачкообразно растёт. Тепло выделяется самим током (эффект Джоуля), поэтому срабатывание носит автокаталитический характер. Остывание и рекристаллизация возвращают проводимость. Ресурс циклов срабатывания — не менее 1000 при токах до 5Ihold.
Области применения
- Защита выходных каскадов импульсных источников питания формата ATX и DC/DC-преобразователей с шиной 12 В.
- Порты USB 3.0 и USB Type-C в промышленных контроллерах и панельных ПК с током до 11 А на линию.
- Аккумуляторные сборки Li-ion 3S–4S в портативном инструменте и телеметрии.
- Цепи питания сервоприводов и шаговых двигателей в системах ЧПУ.
- Бортовые сети 12/16 В спецтехники, включая освещение и исполнительные механизмы.
- Телекоммуникационное оборудование с резервным питанием 12 В.
Монтаж и условия эксплуатации
Прибор устанавливается пайкой волной или оплавлением припоя; температура выводов при пайке — не выше 260 C в течение 10 с. Допускается последовательное включение с нагрузкой и параллельное — для увеличения тока удержания. При параллельном соединении двух JK16-1100 суммарный Ihold составляет около 20 А, однако разброс сопротивлений требует симметрирования токов. Принудительная вентиляция снижает температуру корпуса и повышает фактический ток удержания; в закрытом объёме без обдува Ihold снижается на 15–25 %.
Вопросы и ответы
Чем JK16-1100 отличается от предохранителей на 30 В?
Рабочее напряжение 16 В вместо 30 В позволяет уменьшить корпус и снизить сопротивление в открытом состоянии. Применение в цепях выше 16 В недопустимо — возможен пробой после срабатывания.
Какой ток удержания при 60 C?
Ток удержания снижается с ростом температуры: при 60 C он составляет примерно 7,5–8,0 А, при 85 C — около 5,5 А. Для точного расчёта используется температурный коэффициент серии.
Восстанавливается ли прибор после отключения питания?
Да. После снятия нагрузки и остывания до температуры ниже точки перехода сопротивление возвращается к исходному значению 4,0–7,0 мОм. Время восстановления — от нескольких секунд до минут в зависимости от теплоотвода.
Можно ли использовать JK16-1100 для защиты двигателя?
Да, для коллекторных двигателей 12 В с рабочим током до 8 А. Пусковой ток не должен превышать 18,7 А дольше времени срабатывания, иначе предохранитель будет отключать цепь при каждом запуске.
