NTC热敏电阻

浪涌电流常见问题

发布时间:2018-11-10    文章来源:敏创原创    点击次数:
浪涌电流的无源或有源保护?
  浪涌电流限制有多种组件选择。两种最常见的替代方案是使用NTC(负温度系数)热敏电阻或各种形式的有源电路。但是,针对特定应用的最合适的浪涌电流抑制技术取决于元件定价问题,设备的功率水平以及设备可能暴露于浪涌电流的频率。没有单一组件解决方案可以最适合每个应用程序。每种方法都有自己的优点和缺点。

什么是浪涌电流限制热敏电阻(浪涌限制器)?
  浪涌电流限制器是开关电源中最常用的设计选项,可防止浪涌电流浪涌造成的损坏。甲热敏电阻是与显著且可预测地改变由于温度变化的结果的电阻的热敏电阻器。浪涌限制热敏电阻的电阻随着温度的升高而降低。当浪涌电流限制器自加热时,电流开始流过它。它的电阻开始下降,相对较小的电流会对电源中的电容器充电。在电源中的电容器充电后,自加热浪涌电流限制器在电路中提供很小的电阻。如此之低以至于电压降对于电路的总电压降而言是一个微不足道的因素。
 
什么类型的浪涌电流限制热敏电阻可用?
  浪涌电流限制器具有广泛的初始电阻水平和载流能力。浪涌电流限制器的初始电阻为0.2至220欧姆。有些设计的额定电流低于1安培,而其他设计的额定电流高达36安培。

NTC热敏电阻是否适用于浪涌电流保护?
  最近由马萨诸塞州弗雷明汉的数据和策略组公司进行的一项行业研究表明,NTC热敏电阻绝大多数是用于抑制电源浪涌电流的最常用设备。DSG的研究表明,目前NTC热敏电阻占组件市场的90%以上。
 
浪涌电流限制器的冷却时间是多少?
  由于浪涌电流限制器在抑制浪涌电流后会发热,因此这些器件在断电后需要冷却时间。这种冷却或“恢复”时间允许NTC热敏电阻的电阻充分增加,以在下次需要时提供所需的浪涌电流抑制。的NTC的降温时间根据特定设备,其安装方法和环境中间冷却器典型的冷却时间是大约1分钟变化。
 
NTC热敏电阻的其他用途是什么?
  NTC也用于许多其他应用。除了在浪涌电流抑制方面的有用性,NTC热敏电阻的精确温度响应,高稳定性和出色的可靠性非常适合电子设计的许多其他领域。例如,它们通常用于诸如温度测量,温度控制,温度补偿,电压调节,气流和液位感测以及创建时间延迟电路的应用中。

用于浪涌电流限制的NTC热敏电阻
  NTC热敏电阻具有用于抑制浪涌电流的有源电路的一个优点是较低的元件成本。浪涌电流限制器通常比有源电路元件便宜。但是,每个组件的确切成本取决于其所针对的电源的功率水平。通常,功率水平越高,组件越大且成本越高。使用基于300 W电源的以下示例可以很容易地说明浪涌电流限制器相对于有源电路的成本优势。为了提供带有浪涌电流限制器的浪涌电涌保护,所需的唯一元件是两个浪涌电流限制器,两个热敏电阻的总成本为0.80美元或更低。
 
第二浪涌电流限制器的优点是设计更简单。由于基于浪涌电流限制器的浪涌抑制电路设计通常涉及较少的元件,因此它们不如涉及有源电路的那些复杂。反过来,更简单的设计减少了设计电源的浪涌电流抑制能力所需的时间。作为一般经验法则,使用用于浪涌电流抑制的浪涌电流限制器仅需要设计可比较的有源电路所需时间的大约五分之一。此外,浪涌电流限制器设计提供了更大的制造简单性和更低的废品率。更少的组件意味着更少的组装步骤。较低的元件数也会降低由于元件缺陷而导致制造废品的可能性。基于浪涌电流限制器的浪涌抑制设计通常比有源电路在电源电路板上需要的空间要小得多。对于可用空间非常宝贵的应用,这可能是一个关键考虑因素。使用带电阻的有源电路时的故障模式通常需要更换部件。然而,基于浪涌电流限制器的浪涌浪涌抑制在故障模式下是自我保护的,因为它们的电阻随着温度的升高而下降。

浪涌电流的有源电路
  如前所述,对于某些应用,有时使用各种类型的“有源”电路作为NTC热敏电阻(浪涌电流限制器)的替代品。这些组件替代品包括三端双向可控硅,电阻器和晶闸管。有源电路替代方案是三端双向可控硅开关(300 W电源的价格通常约为1.00美元),另外还有一个电阻器(大约0.60美元),以及驱动三端双向可控硅开关所需的电路($ .20或更多),共计尽管经济和设计简单的优点是浪涌电流限制器提供浪涌电流抑制,但在某些情况下,有源电路可能提供更合适的解决方案。
 
例如,当“热启动”功能至关重要时,有源电路有时可能是比浪涌电流限制器更好的选择。该优点涉及浪涌电流限制器的电阻足以提供所需的浪涌电流保护水平所需的冷却/恢复时间。如果功率下降的时间短于指定的恢复时间,比如几秒钟,热敏电阻将没有机会冷却并返回其初始电阻水平。当电源重新接通时,电阻太低而无法提供足够的浪涌保护,因此电路可能会损坏,熔断器熔断等。有源电路的功耗低于额定功率较高时的浪涌电流限制器(通常高于300 W) 。
 
 
NTC热敏电阻和有源电路的组合
  工程师可以采用一种设计技术来消除浪涌电流限制器恢复到初始电阻所需的冷却/恢复时间所带来的问题。从本质上讲,这涉及设计浪涌电流保护,以便在执行其功能后将浪涌电流限制器从电路中掉出。一旦初始浪涌已经过去,通过将它们从电路中移除,热敏电阻就有机会冷却,因此它们准备好在电源掉电发生后响应随后的浪涌。该技术需要增加一个与浪涌电流限制器并联的继电器或三端双向可控硅开关,以及控制它所需的电路。保护电路的所有组件将与线路的输入串联。
 
一旦热敏电阻吸收了浪涌电流,则三端双向可控硅开关触发或继电器闭合。为这些组件供电的最简单方法是从电源本身。一旦电源启动,它会关闭继电器或触发三端双向可控硅开关,将热敏电阻从电路中掉出并使其冷却并恢复其初始电阻,因此它已准备好提供浪涌电流保护。




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