NTC热敏电阻

电源开关用NTC热敏电阻限制AC/DC电源的浪涌电流

发布时间:2019-03-26    文章来源:敏创原创    点击次数:
当给AC / DC电源加电时,大量的能量从电源传输到大容量电容器。在本文中,我们将研究如何限制AC / DC电源中的浪涌电流。
 
 
为AC/DC电源开头供电,您可以在上电瞬态期间观察电源输入端的浪涌电流(图1)。如果浪涌电流过大(电源在短时间内沉没太多能量),电源中的组件(如保险丝和整流二极管)可能会损坏。从峰值浪涌电流估算开始,本博客将向您介绍浪涌电流如何损坏电路元件并为您提供浪涌电流限制电路的示例。
 
考虑图2中最简单的AC / DC转换,即半波整流器。
 
 
您可以使用公式1估算空载条件下的峰值浪涌电流:
 
V F是整流二极管的正向压降,R ESR是电容器C 1的等效串联电阻。
 
当V F = 1V且R ESR =1Ω时,在120V AC输入时峰值浪涌电流为168A 。该浪涌电流量明显超过目前使用的大多数二极管的额定电流。此外,浪涌电流可能持续很长一段时间,在C 1上有大电容,这可能导致在上电瞬态期间熔断保险丝(熔断器上的浪涌能量I 2 t额定值)。
 
为了避免由浪涌电流引起的可能的元件损坏,AC / DC电源通常需要浪涌限制电路。设计人员最常使用的三种浪涌限制电路是负温度系数(NTC)热敏电阻,继电器和MOSFET旁路电路。
 
NTC热敏电阻
 
降低浪涌电流的有效方法是增加电容充电路径的电阻 - 插入如图3所示的电阻。如果插入2.5Ω电阻,浪涌电流很容易降低到70A以下120V AC输入。但是,如果在200W电源中插入2.5Ω电阻用于限流目的,则2.5Ω电阻上的功耗将超过7W。
 
降低浪涌的有效方法是用NTC热敏电阻(图4中的RT1)替换电阻。在电源上电之前,NTC热敏电阻很冷并保持高电阻。因此,高电阻可用于限制上电瞬态期间的浪涌电流。
 
在正常操作期间,NTC热敏电阻被加热并保持低电阻 - 远低于固定值电阻。例如,图4中使用的2.5ΩNTC热敏电阻在100°C时变为0.5Ω。NTC热敏电阻的电阻降低使我们在浪涌电流限制电路上的功耗更低。



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