NTC热敏电阻

如何通过NTC和PTC热敏电阻可靠地限制电流浪涌

发布时间:2019-03-12    文章来源:敏创原创    点击次数:
各种NTC热敏电阻和PTC热敏电阻可用于保护电源输入免受过量浪涌和浪涌电流的影响。这些组件的特点是可靠性高,而且只需要极少的额外设计
高精度电容器用于在整流后平滑和稳定电源中的直流电压。如果它们在启动时放电,则会产生影响整流器和电源线的短路。由此产生的极高电流会破坏整流器或触发电源保险丝。在感应负载(如较大的变压器或电机)中也会出现极高的浪涌电流。
敏创NTC或PTC热敏电阻为这些问题提供了经济高效且高度可靠的解决方案。NTC热敏电阻用作浪涌电流限制器(ICL),尤其适用于电源。图1显示了带ICL的电源输入的简化电路图。
图1:采用AMWEI NTC热敏电阻作为浪涌电流限制器(ICL)的电源输入



浪涌电流限制器ICL NTC热敏电阻限制启动时的电流,防止触发保险丝或损坏整流器。
基于NTC的陶瓷浪涌电流限制器ICL具有NTC热敏电阻的典型特性,即温度相关电阻。随着温度升高,它们的电阻下降。它们在25℃启动时表现出相对较高的电阻(1至120欧姆,取决于类型),仅允许低电流流过负载。然后,该电流逐渐加热,使电流进一步增加,直至达到负载定义的额定值。因此,这种行为可确保轻柔安全地启动负载(图2)。通常,浪涌电流限制器ICL在此阶段相对于环境温度加热10至30 K.



图2:使用和不使用NTC热敏电阻时电流作为时间比较的函数


使用浪涌电流限制器ICL可显着限制浪涌电流。
浪涌电流限制器ICL在导通状态下具有极低的电阻。它们的功率损耗相应较低,至少对于中低功率等级的设备而言,它们对设备整体效率的影响可以忽略不计。对于较大的电源,在达到设备的额定电流后,ICL可以通过继电器桥接。
NTC热敏电阻浪涌电流限制器ICL的选择标准
以下数据对于选择正确的浪涌电流限制器ICL至关重要:
负载电容决定了浪涌电流限制器ICL的最小额定值。
最大连续电流和最大环境温度(在启动阶段之后桥接浪涌电流限制器ICL)。
所需的浪涌电流在25℃时降低。
对组件进行评级时,最大连续电流永远不会超过ICL的最大允许电流(Imax)至关重要。
PTC热敏电阻可防止短路
除了浪涌电流外,设备内部的连续电流过大或短路也会带来另一个危险。通常,风险来自有缺陷的链路电容器或功率半导体。PTC热敏电阻串联连接,消除了这些危险源。与NTC ICL不同,它们具有正温度特性,即它们在环境温度下具有低电阻。然后,过大的电流会逐渐加热PTC热敏电阻浪涌电流限制器ICL,后者会进入高电阻状态,从而限制电流。
这些陶瓷元件实际上是自复位保险丝:一旦电流浪涌消退,它们就会冷却并返回到低电阻导电状态。
 



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