功率型NTC热敏电阻的作用和选型分析
类别：公司动态 文章出处：发布时间：2020-05-25 16:02:41
电机、变压器、开关电源、电加热器、白炽灯具等等在通电时，会产生☉瞬间的浪涌电流，上述电器设备的功率越大，浪涌电流越高。下面我们重点讨论功率型 NTC热敏电阻器在开关电源和直流变压器中抑制浪涌电流的作用和选型。
1、开关电源。
开关ζ电源在开机上电的瞬间,与负载并联的滤波电容，电容电压不能突变，因此会产生一个很大的充电电→流，这个电流就是我们常说的开机浪涌电流。 开机浪涌电流是在对滤波电容进行初始充电时产生的，其大小取决于启动上电时输入的电压值以及由桥式整流器Ψ和电解电容等元器件所形成的回路总内阻。
电容引起的浪涌电流计算：
比如在输入电压V为220Vac，整个电↙路内阻（含整流桥和滤波电容）Rs=1Ω，若正好在电源输入波形达到90度相位的时候开机，那么开机瞬间浪涌电流的峰值将达到：I=（220×1.414）/1≈311（A）这个浪涌「电流虽然时间很短（mS级），但如果不加以抑制，会减短输入电容和整流桥的寿命，还可能造成输入电源【电压的降低，让使用同一输入电源的其它电源设备瞬间掉电，对临近设备的正常工作产生干扰。
我们在选用功率型NTC热敏电阻针对滤波电容引起的浪涌电流保护时，需要选择什么样参数的功率型NTC热敏电阻呢？这里面还是有一∞些知识点的，我们建议从R25阻值、最大稳态电流、允许最大电容（焦耳能量）等几个方面对功率型NTC热敏电阻的参◆数进行选择。
a、功率型NTC热敏电阻的R25阻值的选择。
电路↓允许的最大启动电流值决定了功率型NTC热敏※电阻的阻值。
假设电源额定输入为220VAC，内阻为1Ω，允许的最大启动电流为60A，那么选取的功率型NTC在初始状态下的最小阻值为：
Rmin=（220×1.414/60）-1=4.2（Ω）
针对此卐应用我们建议选用功率型NTC热敏电阻的R25阻值≧4.2Ω。
b、功率型NTC热敏电阻的最大♂稳态电流的选择。
最大稳态电流的选用的原则∑ 应该满足：电路实际工作电流 < 功率型NTC热敏电阻的最大稳态电流。
很多※电源是宽电压设计（AC 90V-240V），但产品的功率是固定的，因此要注意在低电压输入时，工作电流要比高电压输入时高许多。
根据公式： W=V·I 在相同的功率条件下，如在90V的输入电压时，工作电流是240V的输入电压时的2.7倍。因此电路的实际工作电流以最低电压ζ 时计算的为准。
c、功率型NTC热敏电阻最大允许电容（焦耳能量）的选择。
对于】某个型号的功率型NTC热敏电◤阻来说，允许接入的滤波电容的大小是有严格要求的，这个值也与最大额定电压有关ぷ。
开机浪涌是因为电容充电产生的，因此通常用给定电压值下的允许接入的电容量，来评估功【率型NTC热敏电阻承受浪涌电流的能力。
对于某一个具体的功率型NTC热敏电阻来说，所能承受的最大焦耳能量已经确定了。
功率型NTC热敏电阻的◤焦耳能量计算公式：E=1/2 CV2
从上面的公式可以看出，其允许的接入的电容值与额定电压的平方成反比。简单来说，就是输▆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热敏电阻产品的规范一般定义了在220V/AC下允许接入的最大电容值。
假设某应用条件最大额定电压是420VAC，滤波电容值为200μF。 根据上述能量公式可以折算出在220VAC下的等效电容值应为：
200×（420）2/（220）2=729μF这样在选型时就必须选择220VAC 下允许接入电容值大于729μF的功率型NTC热敏电阻器的型号。
2、直流变压器。
有一些电器内有容量很大的直流变压器，当变压器通电◎的瞬间，如果供电电源正弦波的波形正处于零的位置时，变压器会产生很大的浪涌电流（励磁涌流），其大小是变压器额定电流的8-30倍。
这种情＠况下，会产生两种问题：1、变压器过电流损坏，从而影响变压器的寿命；2、对电网产生干扰，从而影响在电网内使用的其他电器。 通过在电源回路中串联功率型NTC热敏电阻器可有效地消除这种█影响，如图：
上图中两个变压器的功率均为1000W，总功率为2000W。
A、保护变压器用功率型NTC热敏电阻的能量如何进行选择？
NTC热敏电阻所需能量=1/2 L I2
变压器阻抗（Ω）XL=输入电压/浪涌电流
=220V/564A
≈0.390(Ω)
根据XL=2πfL
变压器电感量L=0.390/（2*3.14）/50 ≈1242（uH）
NTC热敏电阻所需能量（Joule）=1/2 L I2
=1/2*（1242*10-6)*5642
≈198（Joule）
其中：峰值浪涌电流564A，为示波器测量值
输入电压=220VAC， 工作频率=50Hz
根据E=1/2 CV2 可以计算出对应240V的条件下C=6875uF，也就是说，选择的NTC最大冲击电容量需要≥6875uF。
B、假设，变压器的效率：90%，最小输入电压：90V
I稳态=变压器功率/（变压器效率*最小输入电压）
=2KWA/（0.9*90V）=24.70A ≈ 25A
即功率型NTC热敏电阻的稳态电流应≥25A。
C、电路允许的最大启动电流值决定了功率型NTC热敏▲电阻的阻值。
这样经过推算出所需功率型NTC热敏电阻的最大冲击电容量、稳态电流及电阻值就可以从说明书中♀方便地选择功率型NTC热敏电阻的型号。
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