Самовосстанавливающиеся предохранители JK30-500: полимерные PTC-термисторы для защиты цепей 30 В
Самовосстанавливающиеся предохранители JK30-500 — это радиальные полимерные PTC-термисторы (PPTC) серии JK30 с номинальным напряжением 30 В постоянного тока и током удержания 5,0 А. Компонент относится к классу resettable fuse: после срабатывания и снятия перегрузки устройство возвращается в низкоомное состояние без замены. Типономинал JK30-500 выпускается в дисковом корпусе с двумя осевыми выводами и предназначен для монтажа в отверстия печатных плат (THT).
Принцип работы и электрофизические параметры
В основе JK30-500 лежит композит «полимер — углеродный наполнитель». В нормальном режиме сопротивление элемента составляет единицы–десятки миллиом, и он практически не влияет на цепь. При превышении тока удержания Ihold = 5,0 А или температуры окружающей среды происходит нагрев, расширение полимерной матрицы и разрыв проводящих цепочек — сопротивление скачкообразно возрастает на 3–4 порядка. Ток срабатывания Itrip для JK30-500 составляет 10,0 А. После остывания и снижения тока ниже Ihold структура восстанавливается, и устройство вновь проводит ток.
Ключевые параметры JK30-500:
- номинальное напряжение — 30 В DC (максимальное рабочее);
- ток удержания Ihold — 5,0 А при 25 C;
- ток срабатывания Itrip — 10,0 А при 25 C;
- начальное сопротивление Rmin — 10 мОм, Rmax — 30 мОм;
- сопротивление после срабатывания — до 100 мОм;
- рабочий диапазон температур — –40…+85 C;
- время срабатывания при 25 А — не более 5 с.
Типоразмеры и параметрический ряд серии JK30
Серия JK30 построена по единому конструктиву с шагом по току удержания. Модель JK30-500 занимает верхнюю часть линейки по току. Для подбора аналога или соседнего номинала полезно сопоставление:
| Типономинал | Ihold, А | Itrip, А | Rmin, мОм | Umax, В |
|---|---|---|---|---|
| JK30-300 | 3,0 | 6,0 | 20 | 30 |
| JK30-400 | 4,0 | 8,0 | 14 | 30 |
| JK30-500 | 5,0 | 10,0 | 10 | 30 |
| JK30-600 | 6,0 | 12,0 | 8 | 30 |
| JK30-700 | 7,0 | 14,0 | 6 | 30 |
Температурная деградация и условия эксплуатации
Ток удержания PPTC-термистора зависит от температуры: с ростом температуры окружающей среды Ihold снижается. Для JK30-500 при +60 C фактический ток удержания падает примерно до 3,5 А, при +85 C — до 2,5 А. При проектировании цепей с рабочим током, близким к номиналу, необходимо вводить температурный коэффициент запаса не менее 1,5. В условиях принудительного обдува или при монтаже вблизи нагревающихся компонентов (силовые диоды, трансформаторы) тепловой режим JK30-500 следует рассчитывать с учётом суммарного теплового потока.
Устройство устойчиво к вибрационным нагрузкам, характерным для бортовой электроники, и сохраняет параметры после 1000 циклов срабатывания–восстановления. Остаточное сопротивление после многократных переключений возрастает не более чем в 2 раза от начального значения.
Области применения JK30-500
- защита выходных цепей импульсных блоков питания с напряжением шины 24–30 В;
- порты USB Power Delivery и зарядные устройства ноутбуков (шина VBUS);
- приводы и контроллеры шаговых двигателей в системах ЧПУ;
- телекоммуникационное оборудование: линейные карты DSL, абонентские терминалы;
- бортовые сети электромобилей и скутеров (низковольтный контур 24 В);
- промышленные датчики и исполнительные механизмы с питанием 24 В DC.
Монтаж и совместимость
JK30-500 монтируется методом пайки в отверстия с шагом выводов 5,1 мм. Корпус выдерживает волновую пайку при температуре до 260 C в течение 10 с. При монтаже не допускается механическое воздействие на полимерный диск. Для поверхностного монтажа применяются аналоги в исполнении SMD (серии с суффиксом SMD), однако JK30-500 поставляется только в выводном исполнении. При параллельном включении нескольких JK30-500 для увеличения суммарного тока удержания необходимо учитывать разброс начальных сопротивлений и предусматривать выравнивающие резисторы либо подбирать компоненты из одной партии.
Вопросы и ответы
Чем JK30-500 отличается от обычного плавкого предохранителя?
JK30-500 после срабатывания восстанавливает проводимость при снижении тока и остывании, тогда как плавкая вставка требует замены. Ресурс — не менее 1000 циклов срабатывания.
Можно ли использовать JK30-500 в цепи 48 В?
Нет. Максимальное рабочее напряжение JK30-500 — 30 В DC. Для цепей 48 В и выше требуются модели с соответствующим Umax, например серии на 60 В или 72 В.
Как влияет температура на ток удержания JK30-500?
При +60 C Ihold снижается до ~3,5 А, при +85 C — до ~2,5 А. При проектировании закладывают запас не менее 1,5 относительно рабочего тока при максимальной температуре.
Каково сопротивление JK30-500 в проводящем состоянии?
Начальное сопротивление — 10–30 мОм. После срабатывания и восстановления остаточное сопротивление не превышает 100 мОм.
Допускается ли параллельное включение JK30-500?
Да, но из-за разброса Rmin ток распределяется неравномерно. Рекомендуется подбор из одной партии или установка выравнивающих резисторов.
