行NTC熱敏電阻隨聊常識
發布時間：2017/9/26 訪問人數：1811次
NTC熱敏電阻一旦受熱，其初始時較高的阻值會降低至可忽略不計的水平，這一特性使得NTC ICL在額定功率最高約為500W的電源中成為標準ICL解決方案。NTC熱敏電阻在溫度較低時阻值較高，在溫度較高時阻值較低。在溫度較低的狀態，NTC ICL較高的初始電阻能夠有效 地吸收峰值浪涌電流。由于電流負載的作用以及隨之而來的自熱作用，ICL阻值接著會降低為其室溫阻值的百分之幾。這 一特性能夠減小ICL在連續運行下的功率消耗，因此NTC ICL可以在電容器完全充滿電后仍留在電路中。最后，使用NTC ICL的成本較低，方案也易于實現。
專注于更高功率水平應用的低損耗解決方案 電源的設計越來越集中于盡可能地消除功率損耗。一旦額定功率超過越500W，被動電路解決方案的缺點就變得非常明顯。如果ICL總是與負載串聯，則其帶來的功率損耗會非常大。設備的額定功率越高，典型工作時間越長，附帶功率損耗便越明顯。假設NTC ICL的功率損耗占設備總功率的1%，電源的效率為92%，則大約12.5%的總損耗都是由NTC引起的。
主動浪涌電流限制 因此對較高的功率水平，標準的做法是一旦浪涌電流峰值已經消退便使用繼電器或可控硅旁路ICL。根據應用要求的不同，主動浪涌電流限制電路可以采用功率電阻、NTC熱敏電阻或PTC熱敏電阻作為ICL部件。比如PTC熱敏電阻經常用于混合動力或電動汽車的插入式車載充電器(OBC)，此類充電器的額定功率通常達到了幾千瓦。雖然主動浪涌電流限制的益處對于額定功率大于500W的情況下才最為明顯，不過該方法對于提高較低功率水平應用的性能可能也是必要的。盡管主動浪涌電流限制自身系統成本稍微偏高，但是對于較低的額定功率應用，其可以減少功率損耗，而且可以采用 相對便宜的額定值較小的開關和半導體器件。
何時適宜采用PTC熱敏電阻作為ICL在某些應用中，使用PTC熱敏電阻作為ICL可提供優異的性能。NTC ICL在電源打開時的阻值取決于環境溫度。在較低的環境溫度下NTC熱敏電阻的阻值會比較高，導致充電電流較低、充電時間較長。而另一方面，較高的環境溫度會限制NTC ICL抑制浪涌電流的能力，因為NTC熱敏電阻已經處于低阻狀態。這種溫度依賴性會對部分應用，特別是工作溫度 范圍較寬的應用造成問題。比如，在北方冬季使用的戶外電源，可能永遠難以升得足夠熱以使電阻值降得足夠低。相反，熱水循環泵在啟動時可能已經很熱了，這會使得NTC熱敏電阻無法限制浪涌電流。在系統關閉后，NTC熱敏電阻 的冷卻時間通常在30S至120S間變動，具體時間取決于特定的設備、安裝方式以及環境溫度。僅當NTC ICL完全冷卻后才能夠再次限制充電電流。在很多情況下，該冷卻時間已經足夠快；但是有時在NTC充分冷卻之前便需要對浪涌電流進行有效的限制。這可能出現在直流母線電容器的快速放電中，在逆變器驅動的家用電氣如新型洗衣機和烘干機中便會出 現這種情況。在短暫的斷電之后必要的冷卻時間是非常關鍵的。因此，主動浪涌電流限制設計必須總是考慮到所有可能 的NTC ICL仍在低阻狀態時浪涌電流峰值出現的情況。在這兩種情況下，PTC熱敏電阻都可以提供有效的浪涌電流限制方案。
內置自我保護功能
在正常的工作條件下，PTC ICL作為一個普通電阻使用。當電源打開，元件溫度與環境溫度相同時，PTC ICL依型號不同 阻值在20 歐至500 歐之間變動。這已足夠限制浪涌電流峰值。一旦直流母線電容器完全充電，PTC ICL便被旁路掉，
如果充電電路出現故障，PTC熱敏電阻的特殊功能便可發揮作用保護電路。當電流通過該元件，PTC熱敏電阻溫度會升 高，阻值也會顯著增加。因此，得益于其自保護功能，PTC熱敏電阻在以下失效模式下有著先天的優勢：
– 電容器短路
– 當直流母線電容器充電后電流限制元件未被旁路（開關元件失效）。
所有這些失效模式都有一個共同點：電流限制元件受到熱應力。有兩種方式可以保證ICL元件不會在類似情況下損壞：使 用一個具有足夠額定功率的功率電阻或者使用PTC熱敏電阻。設計使得其在直接連接至最 大額定電壓的供電電壓時也能工作，且無需額外的電流限制措施，因為PTC ICL具有自保護功能。在出現過大電流如短 路的情況下，PTC溫度會升高，從而導致其阻值顯著上升，這樣PTC熱敏電阻自己便可以將電流限制至非臨界水平（圖4）。
如果出現了電容器短路情況，通過PTC陶瓷電阻的電流會迅速下降至非臨界值（藍色）。不過，若使用普通電阻，電流會維持 在較高的恒定值（紅色）。
PTC熱敏電阻在一些應用中作為主動浪涌電流限制的ICL元件有著一些關鍵優勢：
– 其ICL功能不會受到極端工作溫度的影響。
– 一旦負載關閉便可以實現有效的浪涌電流限制，冷卻已經在正常工作時進行。
– 對由電路故障引發的電流過載有著自保護功能。
南京時恒電子科技有限公司，主要進行NTC熱敏電阻器各類熱敏電阻產品的新工藝、新技術、新產品的研發和生產。公司為“國家高新技術企業”，“江蘇省民營科技企業”。建有經江蘇省科學技術廳批準的“江蘇省NTC熱敏陶瓷材料工程技術研究中心”，該中心是國內領先、省內唯一的NTC熱敏陶瓷材料研究機構，具有很強的研發實力。
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