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功率型热敏电阻(NTC)选型

产品新闻| 浏览量:42| 2022年06月16日

                           上章主要讲解压敏电阻的选择和应用总结。今天将向大家讲解功率热敏电阻(NTC)开关电源的选择和应用注意事项。在开关电源设计中,功率热敏电阻(NTC)最常见的是功率型热敏电阻(NTC)它是一种负温度系数的电阻,其电阻值随温度的升高而降低。它主要作用于抑制开关电源中的浪涌电流,通常串联在市政电源输入中。它具有额定的零功率电阻值。当串联在电源电路中时,可以有效抑制启动浪涌电流,功耗几乎可以忽略不计。通常,当开关电源打开时,会有高峰浪涌电流给滤波器电容器充电,从而给设备充电。这些浪涌电流会影响电容器的使用寿命,损坏电源开关的触点或损坏整流二极管。因此,有必要采取相应的解决方案。本章主要针对功率热敏电阻(NTC)总结选型和应用。

                       (NTC)主要参数:

                       1(R25 ): 又称标称电阻值,是指没有特别说明的功率型NTC热敏电阻器在25℃环境温度中测量的电阻值。常用的电阻值是2.5Ω、5Ω、10Ω 等,常用的电阻误差为:±15%、±20%、±30%等 。

                       2(A):在标称环境温度下,可连续应用于功率型NTC热敏电阻器上的电流最大值。

                       3.最大允许电容量(焦耳能量)(UF):在负载状态下,与功率型相同NTC连接热敏电阻器的电容器最大允许电容值。

                       (℃):功率型NTC由上限类别温度和下限类别温度决定的环境温度范围取决于上限和下限。

                       (NTC)抑制开关电源中浪涌电流的作用和选择:

                       1NTC热敏电阻的R25电阻值的选择。

                       电路允许的最大启动电流决定了功率型NTC热敏电阻的电阻值。

                       220VAC,内阻为1Ω,允许的最大启动电流是60A,然后选择功率型NTC初始状态下的最小阻值为:Rmin=(220×1.414/60)-1=4.2(Ω)

                   对于此应用,我们建议选择功率型NTC热敏电阻的R25阻值≧4.2Ω。

                       2NTC选择热敏电阻的最大稳态电流。

                       选择最大稳态电流的原则应满足路实际工作电流 < 功率型NTC热敏电阻的最大稳态电流。

                       (AC 85V-2 ** V),但是产品的功率是固定的,所以在低压输入时要注意工作电流远高于高压输入。

                   P=U*I ,在相同的功率条件下,如85V输入电压时,工作电流为2 ** V输入电压的三倍。因此,在最低电压下计算电路的实际工作电流。

                   3NTC热敏电阻最大允许电容(焦耳能量)的选择。

                       NTC对于热敏电阻,对允许接入的滤波电容的大小有严格的要求,这也与最大额定电压有关。

                       启动浪涌是由电容充电引起的,因此通常使用给定电压值下允许接入的电容来评估功率型NTC热敏电阻承受浪涌电流的能力。

                       NTC就热敏电阻而言,最大焦耳能量已经确定。

                       功率型NTC热敏电阻焦耳能量计算公式:E=(1/2)*C*(U^2)

                       从上述公式可以看出,允许接入的电容值与额定电压的平方成反比。简单地说,输入电压越大,允许接入的最大电容值就越小,反之亦然。

                   功率型NTC热敏电阻产品的规阻产品的规范220VAC最大允许接入的电容值。

                       420VAC,滤波电容值为200μF。可以根据上述能量公式转化为 220VAC下等效电容值应为:200×(420)2/(220)2=729μF这样,在选择选择时必须选择220VAC 下允许接入电容值大于729μF的功率型NTC热敏电阻器型号。

                       (NTC)应用于开关电源的注意事项:

                       1.从电路工作原理的分析可以看出,在正常工作状态下,通过功率型有一定的电流NTC热敏电阻,这种工作电流通常使功率型NTC表面温度达到100℃以上。

                       NTC热敏电阻必须从高温低阻状态完全恢复到常温高阻状态,才能达到与上次相同的浪涌抑制效果。

                           恢复时间与功率型NTC热敏电阻的消散系数与热容有关,一般以冷却热时间常数为参考。冷却热时间常数不是功率型NTC热敏电阻恢复正常所需的时间,但冷却时间越大,恢复时间越长,反之亦然。所以功率型NTC在频繁开关的情况下,热敏电阻良好的保护效果。

                           2NTC如果一个功率型,热敏电阻总是串联在保护电路中NTC如果热敏电阻不能单独抑制浪涌电流,则可以串联两个或两个以上的功率型NTC热敏电阻在电路中。并联两个或几个功率型NTC热敏电阻是不可取的,因为负载不是均匀分布的。如果其中一个功率型NTC与其他并联功率型相比,热敏电阻通过比较NTC热敏电阻较大的电流会变得更热,直到它最终通过几乎所有的电流,最终可能会损坏这种功率型NTC其他并联功率型的热敏电阻NTC热敏电阻仍然保持冷却。因此,用于抑制浪涌电流的功率型NTC热敏电阻只能串联在保护电路中使用。

                           3.在实际应用中,应尽可能使功率型NTC热敏电阻在额定工作温度范围内工作,如超过规定的上下温度,可能导致功率型NTC产品故障或损坏。由于功率型NTC热敏电阻受环境温度影响较大,一般在产品规格中给出(0~25℃时间)最大稳态电流。额定电流在最高或最低工作温度下线性减少到零。NTC热敏电阻产品的应用条件不在室温下(0~25℃),或者由于产品本身的设计或结构,如电源中有一些热量较大的设备。当环境温度过高或过低时,必须根据降低电流曲线进行降低。

计算公式:ITa=[1-(Ta-25)/(Tu-25)]×I ** x

式中:ITa:环境温度下的电流值A;Ta:环境温度℃,TU:工作温度最高℃

最高环境温度为60℃,热敏电阻的最高工作温度是200℃.

                       ITa=[1-(60-25)/(200-25)]×I ** x=80%I ** x

   根据上述计算结果,环境温度为60℃最大工作电流只能选择标称工作电流的80%。NTC如下图所示。

                                                                                                                                                                                                                       

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