PolySwitch元件分析

直線(xiàn)部分

由表1可知，RXE系列PolySwitch元件所能承受的最大電流為40A。該點(diǎn)與臨界點(diǎn)之間為曲線(xiàn)的直線(xiàn)部分。

由圖1直線(xiàn)部分曲線(xiàn)取若干特殊點(diǎn)，經(jīng)計算機進(jìn)行數學(xué)處理，得到a，b的具體數值:

a=813，b=22.54，

代入(1)式，可得直線(xiàn)部分的數學(xué)公式:

曲線(xiàn)部分

由于PolySwitch元件具有PTC效應，其動(dòng)作保護特性曲線(xiàn)部分的數學(xué)模型可參考PTC器件的阻溫特性來(lái)建立。該類(lèi)特性的數學(xué)模型可采用冪函數或對數函數的形式。設其數學(xué)公式具有如下形式；

式中t0，I0，b均為常數。由圖1曲線(xiàn)部分曲線(xiàn)取若干特殊點(diǎn)，經(jīng)計算機進(jìn)行數學(xué)處理，得到t0，I0，b的具體數值:

t0=-38.93，I0=4.42，b=-1.83，

代入(3)式，可得曲線(xiàn)部分的數學(xué)公式:

　(2)式和(4)式共同組成RXE160元件的動(dòng)作保護特性數學(xué)模型。兩條曲線(xiàn)在臨界點(diǎn)位置平滑連接。

實(shí)驗結果

為驗證RXE160元件動(dòng)作保護特性數學(xué)模型的正確性，將RXE160元件接入直流電源保護電路中進(jìn)行實(shí)際測試，得到實(shí)驗數據如表3所示。

表3　實(shí)驗數據

　　
將實(shí)驗數據與數學(xué)模型曲線(xiàn)繪制在同一坐標系中，如圖2所示。圖中的曲線(xiàn)為根據(2)式和(4)式繪制的仿真曲線(xiàn)，圖中的點(diǎn)為實(shí)測數據點(diǎn)。為了方便比較，曲線(xiàn)的橫軸、縱軸均采用了對數坐標，所用軟件為Matlab6.0。比較圖1和圖2可知，該仿真曲線(xiàn)與PolySwitch元件手冊中給出的動(dòng)作保護特性曲線(xiàn)形態(tài)一致，且與實(shí)測數據點(diǎn)之間基本吻合。其他型號曲線(xiàn)的數學(xué)模型可按照上述方法分別建立。

圖2　RXE160動(dòng)作保護特性仿真曲線(xiàn)(20℃)

受元件特性曲線(xiàn)精度的限制，采用查表法選擇PolySwitch元件使用不便，而且精度不高。本文根據PolySwitch元件動(dòng)作保護特性的特點(diǎn)，建立了PolySwitch元件動(dòng)作保護特性的數學(xué)模型，較好地解決了這一問(wèn)題。實(shí)驗表明，該仿真曲線(xiàn)與PolySwitch元件手冊中給出的動(dòng)作保護特性曲線(xiàn)形態(tài)一致，實(shí)測數據與根據數學(xué)模型繪制的曲線(xiàn)基本吻合