Cầu chì tự phục hồi là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào?

Cầu chì tự phục hồi

Với khả năng tự phục hồi, cầu chì tự phục hồi được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử để bảo vệ mạch điện. Trong bài viết này, Cơ Điện Delta sẽ giúp bạn tìm hiểu về nguyên lý hoạt động, ứng dụng phổ biến và các thông tin liên quan đến loại cầu chì này nhé.

Cầu chì tự phục hồi là gì?

Cầu chì được thiết kế để tự động khôi phục lại sau khi đã được kích hoạt bởi một sự cố
Cầu chì được thiết kế để tự động khôi phục lại sau khi đã được kích hoạt bởi một sự cố

Cầu chì tự phục hồi là một loại cầu chì được sử dụng trong các mạch điện để bảo vệ chúng khỏi các điện áp quá cao hoặc các tác động ngắn hạn của dòng điện lớn. 

Cầu chì được làm bằng polyme hữu cơ cao phân tử, thường được gọi là PPTC. Khi được kết nối trong mạch, PPTC có khả năng giảm điện trở của nó khi nhiệt độ tăng lên.

Nó được thiết kế để tự động khôi phục lại sau khi đã được kích hoạt bởi một sự cố, mà không cần phải thay thế hoặc sửa chữa. Vì tính năng tự phục hồi của nó, cầu chì tự phục hồi thường được sử dụng trong các ứng dụng cần độ tin cậy cao, đặc biệt là trong các hệ thống điện tử và các thiết bị đo lường.

Cấu tạo của cầu chì tự phục hồi

Cầu chì tự phục hồi có cấu tạo đặc biệt, bao gồm polyme được xử lý đặc biệt và than đen bên trong. 

Trong điều kiện bình thường, polyme sẽ liên kết chặt chẽ các hạt dẫn điện bên ngoài cấu trúc tinh thể để tạo thành một đường dẫn điện dạng chuỗi. Khi đó, cầu chì tự phục hồi có điện trở thấp và dòng điện chạy qua cầu chì chỉ tạo ra lượng nhiệt nhỏ, không làm thay đổi cấu trúc tinh thể.

Khi mạch điện gặp ngắn mạch hoặc quá tải, dòng điện lớn sẽ chạy qua cầu chì tự phục hồi và làm cho polyme nóng chảy. Thể tích polyme tăng lên tạo điện trở cao hơn. Khi đó, dòng điện giảm nhanh chóng, từ đó cầu chì tự phục hồi bảo vệ mạch điện khỏi nguy cơ gây hỏng.

Khi mạch điện trở lại trạng thái bình thường, polyme trong cầu chì tự phục hồi sẽ nguội và kết tinh trở lại. Thể tích polyme thu nhỏ lại và các hạt dẫn điện hình thành lại đường dẫn điện, giúp cầu chì tự phục hồi trở lại trạng thái điện trở thấp ban đầu. Nhờ vậy, cầu chì tự phục hồi hoạt động hiệu quả và không cần thay thế như cầu chì truyền thống.

Tìm hiểu thêm: Cầu chì nhiệt là gì? Cấu tạo và ứng dụng của cầu chì nhiệt

Nguyên lý cầu chì tự phục hồi như thế nào?

Nguyên lý của cầu chì tự phục hồi là dựa trên cân bằng năng lượng. Trong quá trình hoạt động bình thường, khi dòng điện chạy qua cầu chì, năng lượng sinh ra và tỏa ra được cân bằng, do đó cầu chì ở trạng thái điện trở thấp và không hoạt động.

Tuy nhiên, khi dòng điện hoặc nhiệt độ tăng lên, nhiệt lượng sinh ra sẽ vượt quá năng lượng tiêu tán, dẫn đến tăng nhiệt độ của cầu chì. Khi nhiệt độ của cầu chì đạt đến một ngưỡng nào đó, sẽ xảy ra sự thay đổi trong cấu trúc của polyme bên trong cầu chì, làm tăng trở kháng và giảm dòng điện. Điều này hạn chế dòng điện và bảo vệ mạch khỏi hư hỏng.

Sau khi điện áp đặt mất đi, cầu chì sẽ tự động phục hồi trở kháng ban đầu và quay trở lại trạng thái điện trở thấp. 

Xem thêm: Có nên sử dụng cầu chì sứ để bảo vệ mạch điện?

Các loại cầu chì tự phục hồi phổ biến

Các loại cầu chì tự phục hồi phổ biến
Các loại cầu chì tự phục hồi phổ biến

Phân loại cầu chì tự phục hồi phổ biến trên thị trường là:

  • PTC polyme: Loại cầu chì này được làm từ polyme có tính chất điện trở tăng lên theo nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng đột ngột, điện trở tăng lên mạnh, hạn chế dòng điện và bảo vệ mạch khỏi hư hỏng. Loại cầu chì này thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử nhỏ như điện thoại di động, máy tính bảng, máy chơi game,.. 
  • PTC gốm: Loại cầu chì này được làm từ vật liệu gốm, có khả năng tăng điện trở theo nhiệt độ. Loại cầu chì này thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử lớn hơn, chẳng hạn như tivi, máy lạnh, tủ lạnh, máy giặt,…

Tham khảo: Cầu chì hộp là gì? Các loại cầu chì hộp phổ biến

Theo dạng đóng gói, nó cũng có thể được chia thành 2 loại:

  • Phích cắm chì: thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử lớn hơn
  • Miếng dán SMD: thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử nhỏ hơn.

Cầu chì tự phục hồi cũng có thể được phân loại dựa trên điện áp, với các loại phổ biến là 600V, 250V, 130V, 120V, 72V, 60V, 30V, 24V, 16V và 6V. Các loại cầu chì với điện áp khác nhau được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau, tùy thuộc vào yêu cầu về điện áp của thiết bị điện tử.

Xem thêm: Cầu chì tự rơi là gì? Ứng dụng trong cuộc sống

Ứng dụng của cầu chì tự phục hồi

Ứng dụng của cầu chì tự phục hồi
Ứng dụng của cầu chì tự phục hồi

Cầu chì được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện nhằm bảo vệ các thiết bị điện khỏi hư hỏng do quá tải hoặc ngắn mạch. Một số ứng dụng cụ thể là:

  • Bảo vệ mạch điện trong các thiết bị điện tử: Các thiết bị điện tử như máy tính, điện thoại di động, tivi, máy ảnh, máy tính xách tay,… đều được trang bị các cầu chì tự phục hồi để bảo vệ chúng khỏi các tác động của điện áp quá cao hoặc quá tải.
  • Bảo vệ mạch điện trong các thiết bị gia dụng: Các thiết bị gia dụng như máy giặt, tủ lạnh, máy lạnh, lò vi sóng, máy sấy tóc,… cũng được trang bị các cầu chì tự phục hồi.
  • Bảo vệ mạch điện trong ô tô: Các hệ thống điện trong ô tô, bao gồm cả hệ thống điện động cơ và hệ thống điện tiện nghi, đều được bảo vệ bằng các cầu chì tự phục hồi.
  • Bảo vệ mạch điện trong các thiết bị y tế: Các thiết bị y tế như máy xạ trị, máy đo huyết áp, máy đo đường huyết,… đều được trang bị các cầu chì tự phục hồi.
  • Bảo vệ mạch điện trong các thiết bị công nghiệp: Các thiết bị công nghiệp như máy móc, thiết bị đo lường, hệ thống điều khiển,… cũng được trang bị các cầu chì tự phục hồi.

Cầu chì tự phục hồi là một thành phần quan trọng trong việc bảo vệ các mạch điện, đặc biệt là trong các ứng dụng điện tử và điện lực. Việc lựa chọn loại cầu chì phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của mạch điện. Hy vọng với thông tin trên sẽ giúp bạn lựa chọn dễ dàng hơn.

Follow us

Hỗ trợ Trực Tuyến