PPTC在爆闪手电筒的应用优势
爆闪手电筒拓扑架构如下图：具有弱光、强光、泛光、聚光、远射、爆闪等可选调光功能，光源多用大功率LED阵列，锂电池供电，方案中，在强光爆闪状态时，需高压、大电流工作，长时间工作会使锂电池发热、过放电，严重时可能出现锂电池爆炸， LED也可能因散热不良而短路、或烧毁放电管理电路的MOS管、也可能引发锂电池发热爆炸。所以必须设计过流、过温、过压保护电路，如图中的PPTC1~PPTC4等，其保护动作原理是通过大电流后PPTC发生热胀冷缩使其电阻值突变而达到限流分压的保护功能：其中PPTC1自恢复保险丝会在充电管理电路有短路大电流通过时，其电阻值将由正常的mΩ级低电阻突变到KΩ级高电阻而限流保护输入端的电源和整个电路系统，当断电或电路故障排除后，PPTC1会恢复到正常低电阻状态让电路继续工作而不需人工更换；当误插入高压电源时，图中的TVS管会在1nS内导通将高压释放到地而不会因高压烧毁后面的充电管理电路，但TVS只能工作在瞬态，TVS会因大电流、高发热而在几秒钟内烧毁，这时PPTC1会突变到高电阻限流分压而保护TVS，即通过PPTC1对TVS的保护达到对系统电路的保护目的；当充放电管理电路和后级有短路出现时PPTC2能及时从低阻突变到高阻而保护锂电池，以避免锂电池因持续大电流而发热爆炸、或损坏前级电路等致命性安全问题； PPTC3与PPTC4是在LED长时爆闪出现短路后及时从低阻突变到高阻而保护前面的控制电路。由上述可见，选用PPTC做过流保护电路是由单个元件完成的，同比传统的多元器件的保护电路而言：贴片封装、体积小、重量轻、占用PCB面积小、安装空间小、成本低、可靠性高、稳定性好、寿命长、免维护。完成相同功能的传统保护电路需要：采样、放大、比较、及比较信号放大、驱动放大、开关MOS执行电路等多个功能电路才能完成一个PPTC的保护功能，而每个功能电路由有多个元器件组成，可见传统保护电路元器件多、成本高、占用的安装空间和PCB面积都很大。手电筒本身空间小、不仅安装布局难度高还拥挤、而且产生的阻容感等分布参数会发生振铃、谐振、尖脉冲等相互干扰、或失控、难消除等等问题，若其中任一元件性能变差、变质、损坏，都会影响整个电路系统的工作或使该手电筒直接损坏，所以可靠性低。显而易见：选用PPTC自恢复保险丝做手电筒的安全保护方案是元件少、成本低、无分布参数干扰、装联可靠性高、寿命长、免维护的最优方案。不仅提高了手电筒生产厂家的市场竞争优势，而且让设计、生产、装调变得更简单、规模化生产效率更高。至于PPTC的具体型号，将依据安装PPTC位置的具体电流、电压、温度等参数去匹配好即可。

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  • 文章出处 - 万瑞和电子 | 作者 - 管理员 | 人气 - | 发表时间 - 2026-01-04 14:56:03
  • 爆闪手电筒拓扑架构如下图：具有弱光、强光、泛光、聚光、远射、爆闪等可选调光功能，光源多用大功率LED阵列，锂电池供电，方案中，在强光爆闪状态时，需高压、大电流工作，长时间工作会使锂电池发热、过放电，严重时可能出现锂电池爆炸， LED也可能因散热不良而短路、或烧毁放电管理电路的MOS管、也可能引发锂电池发热爆炸。所以必须设计过流、过温、过压保护电路，如图中的PPTC1~PPTC4等，其保护动作原理是通过大电流后PPTC发生热胀冷缩使其电阻值突变而达到限流分压的保护功能：其中PPTC1自恢复保险丝会在充电管理电路有短路大电流通过时，其电阻值将由正常的mΩ级低电阻突变到KΩ级高电阻而限流保护输入端的电源和整个电路系统，当断电或电路故障排除后，PPTC1会恢复到正常低电阻状态让电路继续工作而不需人工更换；当误插入高压电源时，图中的TVS管会在1nS内导通将高压释放到地而不会因高压烧毁后面的充电管理电路，但TVS只能工作在瞬态，TVS会因大电流、高发热而在几秒钟内烧毁，这时PPTC1会突变到高电阻限流分压而保护TVS，即通过PPTC1对TVS的保护达到对系统电路的保护目的；当充放电管理电路和后级有短路出现时PPTC2能及时从低阻突变到高阻而保护锂电池，以避免锂电池因持续大电流而发热爆炸、或损坏前级电路等致命性安全问题； PPTC3与PPTC4是在LED长时爆闪出现短路后及时从低阻突变到高阻而保护前面的控制电路。由上述可见，选用PPTC做过流保护电路是由单个元件完成的，同比传统的多元器件的保护电路而言：贴片封装、体积小、重量轻、占用PCB面积小、安装空间小、成本低、可靠性高、稳定性好、寿命长、免维护。完成相同功能的传统保护电路需要：采样、放大、比较、及比较信号放大、驱动放大、开关MOS执行电路等多个功能电路才能完成一个PPTC的保护功能，而每个功能电路由有多个元器件组成，可见传统保护电路元器件多、成本高、占用的安装空间和PCB面积都很大。手电筒本身空间小、不仅安装布局难度高还拥挤、而且产生的阻容感等分布参数会发生振铃、谐振、尖脉冲等相互干扰、或失控、难消除等等问题，若其中任一元件性能变差、变质、损坏，都会影响整个电路系统的工作或使该手电筒直接损坏，所以可靠性低。显而易见：选用PPTC自恢复保险丝做手电筒的安全保护方案是元件少、成本低、无分布参数干扰、装联可靠性高、寿命长、免维护的最优方案。不仅提高了手电筒生产厂家的市场竞争优势，而且让设计、生产、装调变得更简单、规模化生产效率更高。至于PPTC的具体型号，将依据安装PPTC位置的具体电流、电压、温度等参数去匹配好即可。

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