如何使用浪涌電流限制器NTC

如何使用浪涌電流限制器NTC

在啟動電子設(shè)備(如開關(guān)電源(SMPS)或逆變器)時，設(shè)備會通過具有高峰值的瞬時異常電流。它被稱為勵磁涌流，如果沒有保護，它可能破壞半導(dǎo)體器件或?qū)ζ交?a target="_blank">電容器的使用壽命產(chǎn)生有害影響。NTC熱敏電阻用作ICL（勵磁涌流抑制器），方便、有效地保護電氣、電子器件的電路免受勵磁涌流的影響。

NTC熱敏電阻的優(yōu)點

NTC熱敏電阻是一種采用具有負(fù)溫度系數(shù)（NTC）的特殊半導(dǎo)體陶瓷的溫度相關(guān)電阻。它們在室溫下具有很高的電阻，當(dāng)它們通電時，自己產(chǎn)生熱量，隨著溫度升高，電阻下降。由于具有這種特性，它們被用作電氣和電子設(shè)備的電流保護裝置，方便、有效地限制異常電流，包括在通電時的勵磁涌流。用作電流保護裝置的NTC熱敏電阻也稱為電源熱敏電阻。

固定電阻或NTC熱敏電阻可以用來限制勵磁涌流。然而，固定電阻總是導(dǎo)致功率損耗和性能下降。NTC熱敏電阻以其較高的初始電阻限制勵磁涌流，然后由于通電而溫度升高，電阻降到室溫水平的百分之幾，從而達(dá)到比使用固定電阻更低的功率損耗。換句話說，用NTC熱敏電阻限制勵磁涌流的效果比使用具有相同初始功率損耗的固定電阻的效果要大。
以下是NTC熱敏電阻在限制勵磁涌流中的應(yīng)用示例。

NTC熱敏電阻 在限制勵磁涌流中的應(yīng)用示例

應(yīng)用：開關(guān)電源(SMPS)中的勵磁涌流限制

應(yīng)用：交流-直流電源模塊中的勵磁涌流限制

應(yīng)用：直流-直流轉(zhuǎn)換器中的勵磁涌流限制

應(yīng)用：工業(yè)逆變器中的勵磁涌流限制

應(yīng)用：開關(guān)電源(SMPS)中的勵磁涌流限制

各種開關(guān)電源(SMPS)——它們體積小、重量輕、性能高——通常被用作電子設(shè)備的電源。給SMPS通電時，具有高峰值的勵磁涌流給平滑電容器充電，從而給裝置充電。由于這種勵磁涌流會對電容器的使用壽命產(chǎn)生有害影響，損壞電源開關(guān)的觸點或破壞整流二極管，所以有必要采取相應(yīng)的對策。

如下圖所示，通過插入NTC熱敏電阻來限制SMPS的勵磁涌流被廣泛地用作形成用于限制電源中的勵磁涌流的低成本簡易電路的方式。即使在整流器電路之后連接NTC熱敏電阻，也可以得到相同的結(jié)果。

圖1開關(guān)電源中的勵磁涌流限制

應(yīng)用：交流-直流電源模塊中的勵磁涌流限制

各種電源電路和外圍電路緊湊地集成到一起的內(nèi)置電源稱為電源模塊。交流-直流電源模塊是由交流-直流整流電路、直流-直流轉(zhuǎn)換器以及少量外部零部件組成的電源，可以形成一個節(jié)省空間的優(yōu)化電源系統(tǒng)。插入一個NTC熱敏電阻(電源熱敏電阻)可以有效地限制在通電時施加到輸入和輸出電容器上勵磁涌流。

圖2交流-直流電源模塊中的勵磁涌流限制

應(yīng)用：直流-直流轉(zhuǎn)換器中的勵磁涌流限制

在直流-直流轉(zhuǎn)換器等的直流電源電路等中，NTC熱敏電阻用作電源熱敏電阻，有效地限制勵磁涌流，輸入和輸出電容器在接通電源時充電。NTC熱敏電阻的電阻在通電后變得非常低，達(dá)到比使用固定電阻時更低的功率損耗。

圖3直流-直流轉(zhuǎn)換器中的勵磁涌流限制

應(yīng)用：工業(yè)逆變器中的勵磁涌流限制

感應(yīng)電機經(jīng)常用于工廠、大型設(shè)施、辦公樓等的風(fēng)扇、泵、空調(diào)和其他設(shè)備。感應(yīng)電機結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定，但其轉(zhuǎn)速取決于頻率。為了控制轉(zhuǎn)速，需要逆變器。裝有逆變器的電機被稱為變速驅(qū)動(VSD)，它能夠顯著降低功耗。
逆變器系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)換器部分、逆變器部分和安裝在轉(zhuǎn)換器部分之后的直流鏈路電容器(平滑電容器)。啟動時，裝置充電，峰值比穩(wěn)定電流大幾倍的勵磁涌流充滿直流鏈路電容器。這種勵磁涌流可能對直流電容器的使用壽命產(chǎn)生有害影響或破壞半導(dǎo)體器件。為了防止勵磁涌流，所以連接NTC熱敏電阻(電源熱敏電阻)。

圖4工業(yè)逆變器中的勵磁涌流限制(三相)

圖5工業(yè)逆變器中的勵磁涌流限制(單相)

審核編輯：湯梓紅