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如何使用浪湧電流限制器NTC

時間:2019-07-02 作者:TDK 閱讀:
在啓動電子設備(如開關電源(SMPS)或逆變器)時,設備會通過具有高峰值的瞬時異常電流。它被稱爲勵磁湧流,如果沒有保護,它可能破壞半導體器件或對平滑電容器的使用壽命産生有害影響。NTC熱敏電阻用作ICL(勵磁湧流抑制器),方便、有效地保護電氣、電子器件的電路免受勵磁湧流的影響。

在啓動電子設備(如開關電源(SMPS)或逆變器)時,設備會通過具有高峰值的瞬時異常電流。它被稱爲勵磁湧流,如果沒有保護,它可能破壞半導體器件或對平滑電容器的使用壽命産生有害影響。NTC熱敏電阻用作ICL(勵磁湧流抑制器),方便、有效地保護電氣、電子器件的電路免受勵磁湧流的影響。vpQEETC-電子工程專輯

NTC熱敏電阻的優點

NTC熱敏電阻是一種采用具有負溫度系數(NTC)的特殊半導體陶瓷的溫度相關電阻。它們在室溫下具有很高的電阻,當它們通電時,自己産生熱量,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湧流。用作電流保護裝置的NTC熱敏電阻也稱爲電源熱敏電阻。vpQEETC-電子工程專輯

固定電阻或NTC熱敏電阻可以用來限制勵磁湧流。然而,固定電阻總是導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湧流,然後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熱敏電阻限制勵磁湧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。vpQEETC-電子工程專輯
以下是NTC熱敏電阻在限制勵磁湧流中的應用示例。vpQEETC-電子工程專輯

應用:開關電源(SMPS)中的勵磁湧流限制

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

如下圖所示,通過插入NTC熱敏電阻來限制SMPS的勵磁湧流被廣泛地用作形成用于限制電源中的勵磁湧流的低成本簡易電路的方式。即使在整流器電路之後連接NTC熱敏電阻,也可以得到相同的結果。vpQEETC-電子工程專輯

圖1:開關電源中的勵磁湧流限制vpQEETC-電子工程專輯

應用:交流-直流電源模塊中的勵磁湧流限制

各種電源電路和外圍電路緊湊地集成到一起的內置電源稱爲電源模塊。交流-直流電源模塊是由交流-直流整流電路、直流-直流轉換器以及少量外部零部件組成的電源,可以形成一個節省空間的優化電源系統。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湧流。vpQEETC-電子工程專輯

圖2:交流-直流電源模塊中的勵磁湧流限制 vpQEETC-電子工程專輯

應用:直流-直流轉換器中的勵磁湧流限制

在直流-直流轉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,有效地限制勵磁湧流,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後變得非常低,達到比使用固定電阻時更低的功率損耗。vpQEETC-電子工程專輯

圖3:直流-直流轉換器中的勵磁湧流限制 vpQEETC-電子工程專輯

應用:工業逆變器中的勵磁湧流限制

感應電機經常用于工廠、大型設施、辦公樓等的風扇、泵、空調和其他設備。感應電機結構簡單、穩定,但其轉速取決于頻率。爲了控制轉速,需要逆變器。裝有逆變器的電機被稱爲變速驅動(VSD),它能夠顯著降低功耗。vpQEETC-電子工程專輯
逆變器系統包括轉換器部分、逆變器部分和安裝在轉換器部分之後的直流鏈路電容器(平滑電容器)。啓動時,裝置充電,峰值比穩定電流大幾倍的勵磁湧流充滿直流鏈路電容器。這種勵磁湧流可能對直流電容器的使用壽命産生有害影響或破壞半導體器件。爲了防止勵磁湧流,所以連接NTC熱敏電阻(電源熱敏電阻)。vpQEETC-電子工程專輯

圖4:工業逆變器中的勵磁湧流限制(三相)vpQEETC-電子工程專輯

圖5:工業逆變器中的勵磁湧流限制(單相)vpQEETC-電子工程專輯

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