נתיכים לריפוי עצמי
עקרון הפעולה של נתיך קונבנציונלי מבוסס על ההשפעה התרמית של זרם חשמלי. חוט נחושת דק מונח בתוך נורת קרמיקה או זכוכית, שנשרפת כאשר הזרם העובר דרכה חורג לפתע מערך מסוים שנקבע מראש. זה מוביל לצורך להחליף נתיך כזה בחדש.
נתיכים מווסתים עצמית, בניגוד לנתיכים רגילים, ניתנים להפעלה ולאפס מספר פעמים. נתיכים ליישור עצמיים אלה משמשים לעתים קרובות במחשבים ובקונסולות משחקים כדי להגן על יציאות USB ו-HDMI, כמו גם כדי להגן על סוללות בציוד נייד.
המסקנה היא הבאה. פולימר גבישי לא מוליך מכיל את החלקיקים הקטנים ביותר של פחמן פחמן המוכנסים לתוכו, המפוזרים בכל נפח הפולימר, כך שהם מוליכים זרם חשמלי בחופשיות. יריעת פלסטיק דקה מכוסה באלקטרודות נושאות זרם המפיצות את האנרגיה על כל שטח האלמנט. המסופים מחוברים לאלקטרודות, המשמשות לחיבור האלמנט למעגל החשמלי.
תכונה אופיינית של פלסטיק מוליך כזה היא האי-ליניאריות הגבוהה של מקדם הטמפרטורה החיובי של ההתנגדות (TCR), המשמשת להגנה על המעגל. ברגע שהזרם עולה על ערך מסוים, האלמנט מתחמם וההתנגדות של הפלסטיק המוליך תגדל בחדות וזה יגרום להישבר המעגל שבו האלמנט מחובר.
חריגה מסף הטמפרטורה מובילה להפיכת המבנה הגבישי של הפולימר לאמורפי, ושרשראות הפיח שדרכן עובר הזרם נהרסות כעת - ההתנגדות של היסוד עולה בחדות.
בואו נסתכל על המאפיינים העיקריים של נתיכים עם איפוס עצמי.
1. מתח הפעלה מקסימלי - המתח שהנתיך יכול לעמוד בו מבלי להישבר, בתנאי שהזרם הנקוב זורם דרכו. בדרך כלל, ערך זה נע בין 6 ל-600 וולט.
2. הזרם המרבי ללא ניתוק, הזרם הנקוב של נתיך השחזור העצמי. זה קורה בדרך כלל מ-50mA עד 40A.
3. זרם הפעלה מינימלי - ערך הזרם שבו המצב המוליך הופך ללא מוליך, כלומר. ערך הנוכחי שבו המעגל נפתח.
4. התנגדות מקסימלית ומינימלית. התנגדות במצב עבודה. מומלץ לבחור את האלמנט בעל הערך הנמוך ביותר של פרמטר זה מבין הזמינים, כדי שלא יתבזבז עליו עודף כוח.
5. טמפרטורת הפעלה (בדרך כלל מ-400 C עד +850 C).
6. טמפרטורת התגובה, או במילים אחרות - טמפרטורת "הדלקה" (בדרך כלל מ-+1250 מעלות צלזיוס ומעלה).
7. זרם מקסימלי מותר - מקסימום זרם קצר חשמלי במתח נומינלי שהאלמנט יכול לעמוד בו ללא תקלה. אם חורגים מהזרם הזה, הפתיל פשוט יתפוצץ. בדרך כלל ערך זה נמדד בעשרות אמפר.
8. מהירות תגובה. זמן החימום לטמפרטורת התגובה הוא שבריר שנייה ותלוי בזרם עומס יתר ובטמפרטורת הסביבה. בתיעוד עבור דגם ספציפי, פרמטרים אלה מפורטים.
נתיכים לכוונון עצמי זמינים הן בבתי חור דרך והן בבתי SMD. במראה, נתיכים כאלה מזכירים וריסטורים או נגדי SMD ונמצאים בשימוש נרחב במעגלי הגנה למכשירים חשמליים שונים.