隨著微電機的廣泛應用，微電機的保護變得越來越重要。目前國內已有的微電機保護措施，通常電路復雜、靈敏度低、經不起振動，不能耐大的電壓波動和電流波動，對電磁干擾敏感。為改變這一狀態，利用研制的高分子ptc材料，設計制作了微電機的具有過熱過電流保護功能的新型自保結構。將這種微電機的新型自保結構安裝在傳統微電機上，并不改變傳統微電機的外形結構與尺寸，也不降低傳統微電機的機械電學指標。實測數據與理論設計吻合較好。

    這種過熱過電流保護方法，可直接移植到不同種類的微電機上，具有良好的通用性。

    無論是過熱，還是過電流，都會燒毀微電機。二者燒毀微電機的物理過程，都表現為熱過載，其差別僅在于前者是慢變化熱過載，后者是快變化熱過載。要想保護微電機，首先就要對微電機的熱學狀態，或者電流狀況進行檢測。傳統的檢測方式主要有外測法和內測法兩種形式。

    外測法作為微電機保護器中常用的檢測方法，檢測對象是電壓或電流。它將運轉中的微電機視為一個獨立單元，從外部檢測其電流或電壓的變化。當變化超過規定值時，啟動繼電器，切斷電源，保護微電機。例如，傳統的熱繼電器保護裝置，把檢測到的電信號轉換為溫度信號，當被保護微電機因故障而造成電流增加時，該熱繼電器的溫度就會超過極限溫度，繼電器開始動作，從而保護了微電機。這種保護方式對短路、欠壓、過載能起到保護作用，但對斷相保護不可靠。又如，斷相保護器是在微電機外部，檢測斷相時產生的三相不平衡電流或電壓，在它們超過規定值時動作，保護微電機。外測法不直接檢測運轉中的微電機的內部溫度，對環境造成的微電機過熱，即對慢變化熱過載，保護不可靠。

    內測法的檢測對象是溫度。它從微電機的內部檢測運轉中的繞組溫度，當溫度過高時，啟動繼電器，切斷電源。內測法雖然可以有效地檢測微電機的過熱現象，但對于微電機電路中的電流超過規定范圍而引起溫度快速增加，即對于快變化熱過載，反應遲鈍，對微電機的保護也不可靠。

    上述檢測方法，無論是外測法，還是內測法，在測量之后，還需要有一個用于切斷電源的執行系統，因此結構復雜，可靠性降低。

    正溫度系數熱敏電阻(positive temper-ature coefficient，縮寫為ptc)材料分為兩大類，一類是陶瓷ptc材料，一類是高分子ptc材料。陶瓷ptc材科是1950年philips公司hayman等人發現的。該類材料從60年代后期以來迅猛發展，各種不同用途的材料相繼問世，并廣泛用于電子設備、家用電器之中。然而陶瓷ptc材料雖有阻值跳變快、居里點可調整、額定工作電壓高等優點，但也有性脆易碎、工藝復雜室溫電阻率較高等缺點，難于滿足微電機幾十到幾百毫安量級的過熱過電流保護的需要。針對這種情況，研制了一種室溫電阻率小、質地柔軟、成本低、易于加工的高分子ptc材料。將這種高分子ptc材料串聯在微電機內部，可以對微電機起到有效的過熱過電流保護作用。

    圖1是高分子ptc材料的電阻一溫度特性。可以看出，在溫度不太高，即在y1。，溫度以下時，電阻值隨溫度變化不大；當溫度升到p，后，電阻值隨溫度升高，按指數規律迅速增大，這種現象稱為ptc效應，其變化的幅度稱為ptc強度；當溫度升時，電阻值不再隨溫度而升高，ptc效應消失。當高分子ptc材料用于微電機的自保時，微電機的正常工作狀態，對應著高分子ptc材料處于tpi以下的低溫低阻態，高分子ptc材料的串入不影響微電機的正常工作；因微電機過熱而使與其緊靠在一起的高分子ptc材料的溫度升高時，或者因微電機過電流而使得與其串聯的高分子ptc材料由焦耳效應而使溫度過高時，高分子ptc材料處于tpl～tp2的高溫高阻態，它的串入可切斷微電機的電源，保護微電機。本曲線是用聚乙烯作為ptc材料中高分子的主要成分時測得的是由ptc材料中高分子成分的軟化溫度決定的，改變高分子材料的成分可以改變溫度tp1和tp2的大小。

    高分子ptc材料的電壓一電流(u-i)特性，即伏安特性曲線顯示了高分子ptc材