USB(Universal Serial Bus)技術是一種允許具自我辨識功能的周邊產品,直接與電腦連結,並自動組態的科技。隨插即用及熱機插拔的功能需要強化USB埠,以傳送資料及供應電源。USB以四蕊纜線作為傳輸工具,為了防止連接時因異常電流或連接座故障造成的電路線異常現象,USB座及接入設備都需要電路保護裝置。異常電流是日常使用電腦或熱機插拔時常見的現象。因此,1.1版USB標準引用發展成熟的PC電源座保護設計,特別以PPTCs(Polymer Positive temperature coefficient),為示範技術。
《圖一 PolySwitch PPTC 元件在過載電流發生時的反應》
PPTC 元件
正溫度係數聚合物(PPTC; Polymer Positive temperature coefficient)元件是由特殊處理過的聚合樹脂(Polymer)及導體所製成,在正常操作下,Polymer緊密的將導體束縛在晶狀結構內,構成一個低阻抗的鍊鍵(圖1)。然而,當溫度升高超過元件動作動溫度時,導體上產生的熱量便會將Polymer由晶狀的結構變成膠狀(amorphous),體積上的變化導致被束縛在Polymer上的導體分離,導致阻抗迅速提高,限制了異常電流的通過。在實際運用上,這熱源可能來自於外在環境或組件溫度,也可能是產生自內阻的熱能,所導致的過載情形。而PPTC藉阻值的升高,降低的異常電流的流通,並保護裝置正常運作。(圖一) ... ...