NTC热敏电阻

RTI Surge-Gard浪涌电流限制器

发布时间:2018-11-08    文章来源:敏创原创    点击次数:
  负温度系数(NTC)热敏电阻是热敏半导体电阻器,随着绝对温度的升高,电阻会降低。NTC热敏电阻的电阻变化可以通过环境温度的变化或内部通过流过器件的电流产生的自加热来实现。NTC热敏电阻的大多数实际应用都基于这些材料特性。


浪涌电流限制装置
  RTI使用特殊配方的金属氧化物陶瓷材料制造SURGE-GARD™浪涌电流限制装置。这些器件能够抑制高浪涌电流浪涌。它们在电源中特别有用,其中充电电容器的低阻抗使二极管桥式整流器在导通时暴露于过高的电流浪涌。

浪涌电流限制装置的热敏电阻术语
  • I MAX - 最大稳态RMS AC或DC电流。
  • I OP - 实际工作电流。
  • RI MAX - 最大稳态电流条件下的近似电阻。
  • MAX工作温度 - 建议的最高环境温度为65°C,无降额。(参见图C,用于降额信息)
  • 恢复时间-SURGE-GARD™设备需要时间返回其环境电阻状态,以便在每次电源开启时提供足够的浪涌电流限制。此时间因设备,安装配置和环境工作温度而异。RTI建议至少60秒。选择电容泄放电阻可以减少所需的冷却时间要求。
应用
  RTI的SURGE-GARDs™在当今的许多应用中使用,当系统通电时需要限制浪涌电流。最流行的应用是开关电源(SPS)中的交流电流的浪涌保护。在SPS中产生浪涌电流抑制的主要原因是为了保护二极管桥式整流器,因为输入或充电电容器最初是充电的。该电容器在上半个AC周期期间消耗大量电流,并且可能使与电容器一致的元件经受过大的电流。
 
电容器的固有等效串联电阻(ESR)对二极管桥式整流器提供的保护非常小。使用合适的SURGE-GARD™可在电源打开时提供最大电流保护,并允许设计工程师选择较低峰值电流额定二极管桥式整流器用于其SPS。
 
如果一个SURGE-GARD TM的电阻不能为现有应用提供足够的浪涌电流限制,则可以在电源电路的串联或单独支路中使用两个或更多个。SURGE-GARDs™不应并行使用,因为一个单元几乎可以传导所有可用的电流。SURGE-GARDs™可用于AC输入侧或充电电容器和二极管桥式整流器电路之间的DC线路中的电路。(参考图A)

SURGE-GARD功能
  • 通过降低所需的峰值正向浪涌电流额定值来降低整流器成本
  • 降低噪音
  • 减少保险丝故障
  • 高电流容量

选择程序
  • 计算IMAX
  • 计算R @ 25°C
  • 选择SURGE-GARD指定处理输入能量和最大电流,R @ 25°C值能够限制浪涌电流
  • 评估焦耳等级
  • 使用图B中的“M”曲线计算IOP时的SURGE-GARD™电阻
  • 如果高环境工作温度需要降额,请检查图C.
  • 评估焦耳等级

安装选项
  • 通孔引线
  • 绝缘/非绝缘
  • 支座
  • 预先确定的潜在客户。参见图D
SURGE-GARDs™的选择注意事项
  IMAX - 选择SURGE-GARD™时的首要考虑因素是电源的最大稳态电流(交流或直流).SURGE-GARDs™的最大连续电流额定值。输入功率(Pin)计算为Pin = Pout /效率。在效率为0.70的75瓦SPS的情况下,100%负载计算为107.14瓦。最大输入电流为最小输入电压。有效输入电流(Ie)等于最大负载除以最小输入电压。在这种情况下,75瓦SPS,Ie = Pin / Vin(低)= 107.14瓦/ 90伏= 1.2安培。因此,SURGE-GARD™的IMAX额定值必须至少为1.2安培。
 
 
R 7 25℃。 - 第二步是确定要选择的SURGGE-GARD™的最小R值,该值将二极管桥式整流器的一个周期最大额定电流限制为其额定值的50%,以确保足够的电涌保护。必须进行几项额外的计算,以确定在最大电流浪涌时刻所需的估计电阻值。RTI在大多数SURGE-GARDs™上提供265V RMS的最大AC电压额定值。(参考规格)如果所需的最大浪涌电流小于100安培(峰值电流额定值为200安培的二极管电桥的50%),那么求解R将产生2.65欧姆的值。如果MAX工作温度不是25°C,则必须使用NTC电阻/温度转换表计算零功率电阻值。
 
 
选择SURGE-GARD™ - 第三个要求是从规格中选择SURGE-GARD™。首先找到标记为R @ 25°C的色谱柱。电阻值按升序列出。如果计算的确切R值未列出到下一个最高R值。在这个例子中,它是6欧姆,5安培部件,编号SG418。请注意,当前评级高于要求。该电流额定值取决于质量,因此该部件的尺寸将大于电路所需的尺寸。继续沿着色谱柱向下,直到找到最接近的额定电流。在这种情况下,它将是10欧姆,3安培额定部件,编号SG220。这将是所选择的SURGE-GARD™。
 
 
评估焦耳等级 - 第四步是检查在发生故障之前SURGE-GARD™可以吸收或消散的能量。SURGE-GARD™设备的额定焦耳为焦耳。为了计算焦耳额定值,必须指定输入电容值。假设输入电容为220μf。瞬时能量等于电容器电容的一半加上其容差乘以峰值电压的平方。在这个例子中,Ei = 0.5(220(+/- Tol)10-6 *(265 * 1.414)2 = 15.44 J(标称值)。所选SG220的焦耳等级为17J。
(请注意,其他标准,如保持时间,纹波电流,电容放电时间和电源设计效率可能会影响SURGE-GARD™选择过程。请咨询RTI的应用工程人员以获取更多信息。)

计算I OP / I MAX比率 - 接下来,估算实际工作电流I OP,并计算I OP / I MAX比率。在最大额定值下操作时,aSURGE-GARD™的标称电阻在RI MAX标题下的规格中规定。当器件在低于其I MAX额定值的电流下工作时,可通过将其最大额定值乘以系数M 来估算器件的电阻。例如,SUR MAX -GARD™的最大值为3.0安培,最大值为0.20工作在1.2安培的欧姆,I OP / I MAX电流比为1.2安培/3.0安培= 0.40。相应的M因子可以从图C中所示的曲线图确定为3.2。因此,器件在1.2安培时的估计电阻可以计算为R = 3.2 * 0.20欧姆= 0.64欧姆。如果两个不同的SURGE-GARDs™具有相似的I MAX 额定值但不同的R @ 25°C值并且它们满足电路要求,则选择具有最低RI MAX标称值的那个。
最后,如果MAX工作温度。范围> 65°C或<0°C,参考SURGE-GARD™推荐的I MAX降额曲线,图C

Surge-Gard规格 - 图A,B,C和D.
   

 零件号
R @ 25°C 
(欧姆) 
 Tol 
 Imax 
(AMPS)
 RImax 
(欧姆)
 最大。D 
(英寸)
 最大。T 
(英寸)
 铅直径。
(英寸)
 NTC 
曲线
 Mouser的  Digikey
SG260 0.5 20 30 0.01 1.25 0.2 0.04 一个 995-SG260 570-1142-ND
SG326 0.5 20 30 0.01 1.25 0.2 0.04 一个 995-SG326 SG326-ND
SG100 1 15 20 0.015 0.9 0.3 0.04 一个 995-SG100  
SG301 1 15 20 0.015 0.9 0.3 0.04 一个 995-SG301 SG301-ND
SG405 1 25 30 0.015 1.25 0.25 0.04 一个 995-SG405 570-1144-ND
SG328 1 25 30 0.015 1.25 0.25 0.04 一个 995-SG328 570-1145-ND
SG416 1.3 25 8 0.05 0.55 0.2 0.04 一个 995-SG416  
SG110 2 15 18 0.03 0.9 0.35 0.04 一个 995-SG110 570-1146-ND
SG302 2 15 18 0.03 0.9 0.35 0.04 一个 995-SG302 SG302-ND
SG420 2 25 23 0.025 1.25 0.3 0.04 一个 995-SG420  
SG355 2 25 23 0.025 1.25 0.3 0.04 一个 995-SG335  
SG120 2.5 15 3 0.15 0.6 0.25 0.032 一个 995-SG120 570-1148-ND
SG303 2.5 15 3 0.15 0.6 0.25 0.032 一个 995-SG303 SG303-ND
SG130 2.5 15 7 0.05 0.6 0.25 0.032 一个 995-SG130 570-1149-ND
SG304 2.5 15 7 0.05 0.6 0.25 0.032 一个 995-SG304 SG304-ND
SG140 2.5 15 9 0.04 0.6 0.25 0.032 一个 995-SG140 570-1150-ND
SG305 2.5 15 9 0.04 0.6 0.25 0.032 一个 995-SG305 SG305-ND
SG150 2.5 15 10 0.04 0.9 0.3 0.04 一个 995-SG150 570-1151-ND
SG306 2.5 15 10 0.04 0.9 0.3 0.04 一个 995-SG306 SG306-ND
SG160 2.5 15 15 0.03 0.9 0.3 0.04 一个 995-SG160 570-1152-ND
SG307 2.5 15 15 0.03 0.9 0.3 0.04 一个 995-SG307 SG307-ND
SG170 4 15 8 0.07 0.6 0.25 0.04 一个 995-SG170 570-1153-ND
SG308 4 15 8 0.07 0.6 0.25 0.04 一个 995-SG308 570-1154-ND
SG32 4 20 14 0.05 0.9 0.35 0.04 一个 995-SG32 570-1155-ND
SG330 4 20 14 0.05 0.9 0.35 0.04 一个 995-SG330 570-1156-ND
SG190 5 15 4 0.15 0.6 0.25 0.032 一个 995-SG190 570-1157-ND
SG310 5 15 4 0.15 0.6 0.25 0.032 一个 995-SG310 SG310-ND
SG200 5 15 7 0.07 0.6 0.25 0.032 一个 995-SG200  
SG311 5 15 7 0.07 0.6 0.25 0.032 一个 995-SG311 SG311-ND
SG44 5 20 8 0.05 0.6 0.25 0.04 一个 995-SG44  
SG332 5 20 8 0.05 0.6 0.25 0.04 一个 995-SG332  
SG26 5 15 12 0.06 0.9 0.275 0.04 一个 995-SG26  
SG333 5 15 12 0.06 0.9 0.275 0.04 一个 995-SG333 570-1162-ND
SG210 7 15 4 0.2 0.6 0.3 0.04 一个 995-SG210 570-1165-ND
SG312 7 15 4 0.2 0.6 0.3 0.04 一个 995-SG312 SG312-ND
SG64 7 15 10 0.08 0.95 0.275 0.04 Ĵ 995-SG64  
SG336 7 15 10 0.08 0.95 0.275 0.04 Ĵ 995-SG336 570-1164-ND
SG337 10 15 2 0.3 0.5 0.25 0.032 一个 995-SG337  
SG220 10 15 3 0.2 0.45 0.3 0.032 一个 995-SG220 570-1166-ND
SG313 10 15 3 0.2 0.45 0.3 0.032 一个 995-SG313 570-1167-ND
SG42 10 15 5 0.2 0.6 0.35 0.04 一个 995-SG45  
SG338 10 15 5 0.2 0.6 0.35 0.04 一个 995-SG338 SG338-ND
SG27 10 15 6 0.15 0.5 0.35 0.04 一个 995-SG27 570-1169-ND
SG314 10 15 6 0.15 0.5 0.35 0.04 一个 995-SG314 570-1170-ND
SG40 10 20 8 0.1 0.9 0.35 0.04 Ĵ 995-SG40  
SG320 16 25 4 0.25 0.75 0.25 0.04 Ĵ 995-SG320  
SG230 20 15 1.75 0.6 0.5 0.3 0.032 一个 995-SG230 570-1173-ND
SG315 20 15 1.75 0.6 0.5 0.3 0.032 一个 995-SG315 SG315-ND
SG240 40 15 2 0.6 0.625 0.25 0.032 995-SG240  
SG316 40 15 2 0.6 0.625 0.25 0.032 995-SG316 SG316-ND
SG250 120 15 3 0.9 0.925 0.25 0.04 C 995-SG250 570-1176-ND
SG317 120 15 3 0.9 0.925 0.25 0.04 C 995-SG317 SG317-ND

     RT曲线A. RT曲线B. RT曲线C. RT曲线J.
 温度
°C
RT / R25 DEV RT / R25 DEV RT / R25 DEV RT / R25 DEV
-60 43   75 6.6 140.5 6.6 52.5  
-55 31.9   54.1 6.1 96.4 6.1 39  
-50 24.3   39.7 5.6 67 5.6 29.2 18.5
-45 18.6   29.2 5.2 47.2 5.2 22.1 17
-40 14.4 7.6 21.7 4.7 33.7 4.7 16.9 15.4
-35 11.3 6.9 16.4 4.3 24.3 4.3 13 14
-30 8.93 6.2 12.5 3.8 17.7 3.8 10.1 12.5
-25 7.1 5.6 9.58 3.4 13 3.4 7.9 11.2
-20 5.69 5 7.42 3 9.71 3 6.24 9.9
-15 4.56 4.4 5.75 2.6 7.3 2.6 4.96 8.7
-10 3.68 3.7 4.5 2.2 5.53 2.2 3.97 7.4
-5 2.99 3.1 3.55 1.9 4.23 1.9 3.2 6.2
0 2.45 2.5 2.82 1.5 3.27 1.5 2.6 5
5 2.02 2 2.26 1.2 2.54 1.2 2.12 3.9
10 1.68 1.6 1.83 0.8 1.99 0.8 1.74 2.7
15 1.42 1.1 1.48 0.5 1.57 0.5 1.44 1.6
20 1.18 0.6 1.22 0.2 1.25 0.2 1.2 0.5
25 1 0 1 0 1 0 1 0
30 0.854 0.6 0.828 0.4 0.806 0.4 0.841 1.4
35 0.732 1.1 0.689 0.7 0.653 0.7 0.71 2.3
40 0.628 1.6 0.576 1 0.533 1 0.602 3.2
45 0.537 2 0.482 1.3 0.437 1.3 0.513 4.3
50 0.464 2.5 0.406 1.5 0.36 1.5 0.439 5
55 0.403 3 0.343 1.8 0.299 1.8 0.377 5.9
60 0.35 3.4 0.292 2 0.249 2 0.326 6.7
65 0.305 3.8 0.247 2.3 0.208 2.3 0.282 7.5
70 0.267 4.2 0.212 2.5 0.175 2.5 0.245 8.2
75 0.236 4.6 0.182 2.8 0.148 2.8 0.214 9
80 0.208 4.9 0.157 3 0.126 3 0.188 9.8
85 0.183 5.3 0.137 3.2 0.107 3.2 0.165 10.5
90 0.163 5.6 0.12 3.4 0.0916 3.4 0.146 11.2
95 0.145 6 0.105 3.6 0.0787 3.6 0.129 11.9
100 0.13 6.3 0.092 3.8 0.0679 3.8 0.114 12.6
105 0.117 6.7 0.0812 4 0.0588 4 0.102 13.3
110 0.105 7 0.0723 4.2 0.0511 4.2 0.0908 13.9
115 0.0943 7.3 0.0641 4.4 0.0445 4.4 0.0813 14.4
120 0.0852 7.6 0.0569 4.6 0.0389 4.6 0.073 14.9
125 0.0771 7.9 0.0508 4.8 0.0342 4.8 0.0657 15.6
130 0.07 8.2 0.0455 4.9 0.0301 4.9 0.0593 16.3
135 0.0636 8.4 0.0408 5.1 0.0265 5.1 0.0536 17
140 0.0579 8.6 0.0368 5.3 0.0235 5.3 0.0486 17.6
145 0.0529 9 0.0332 5.4 0.0208 5.4 0.0442 18
150 0.0483 9.3 0.03 5.5 0.0185 5.5 0.0402 18.4


NTC电阻温度曲线特性
RT曲线 一个 C Ĵ
温度。Coeff @ 25°C -3.3%/℃ -3.9%/℃ -4.4%/℃ -3.5%/℃
Beta,ß 3000°K 3530°K 3965°K 3200°K





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