蓝牙技术已经在无线世界中找到了自己的位置,正在广泛应用于大量的便携式设备——从免提移动电话到玩具,再到数码相机。用于为这些设备供电的可再充电电池必须进行保护,以免受到过大电流和过高温度的破坏。
紧凑型的锂离子和锂聚合物电池一般用于为蓝牙设备提供高能量密度和更快充电速率的能力,但是它们同时也增加了电池电路保护设计的复杂程度。它们对由于故障短路和过充电造成的过大电流和过高温度情况十分敏感,这些情况可能使电池的温度上升,并导致元件的损坏或使设备出现故障。
被动的过流保护元件可利用不同的机制切断电流,不过这一切都依赖于通过电流的元件所产生的热量激活机制。热保险丝利用器件产生的热量使金属线或金属条熔化。电路断路器利用热量使双层金属条弯曲而分开一对触点。可复位的PPTC（聚合物正温度系数）器件利用热量使聚合物树脂熔化,并分开分布于材料中的传导微粒之间的大量微型触点。

图1 三个被动元件的热切断性能比较

使用PPTC器件时,热量的产生加速了器件的温度升高,而导致在极短时间内的切断动作。这种电阻升高方式的好处在于对升高的温度变化更加显著,在这种情况下电池对短路故障可能更加敏感。
在过度充电故障条件下,器件内部不会迅速产生热量;而正常电流产生的热量是在器件上慢慢地积累的。这是由电池温度的升高并将热量转移到周围环境而减少所造成的。PPTC器件中电阻的增加在这项应用中具有特殊的优势,因为它可以实现在更低的故障温度条件下切断电流。
在单电流（1A）条件下对三个被动元件的热切断动作的比较如图1所示。测试显示,在60～70℃之上时,PPTC器件的电阻值开始迅速上升,结果在比其他被动元件低10～20℃时就实现了热切断。
通常在用于电池组件电路保护时,PPTC器件可比其他被动元件提供更低的热切断温度。■