防止浪湧電流的主要元器件:熱敏電阻選型應用分析
發布時間:2019-08-07 責任編輯:xueqi
【導讀】在zai電dian路lu設she計ji時shi正zheng確que選xuan擇ze過guo流liu保bao護hu元yuan器qi件jian十shi分fen必bi要yao,因yin為wei浪lang湧yong電dian流liu可ke能neng對dui電dian路lu元yuan件jian造zao成cheng毀hui滅mie性xing的de影ying響xiang。本ben文wen著zhe重zhong介jie紹shao一yi種zhong防fang止zhi浪lang湧yong電dian流liu的de主zhu要yao元yuan器qi件jian:熱敏電阻,詳細地說明負溫度係數(NTC)熱敏電阻和正溫度係數(PTC)熱敏電阻的原理、應用以及選型要領。
當打開電機、變壓器、驅動器、鎮流器和電源等電氣設備時,浪湧峰值湧流可能比電路的穩態工作電流大幾倍。
這(zhe)種(zhong)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)可(ke)能(neng)對(dui)電(dian)路(lu)元(yuan)件(jian)造(zao)成(cheng)毀(hui)滅(mie)性(xing)影(ying)響(xiang)。開(kai)關(guan)和(he)繼(ji)電(dian)器(qi)的(de)接(jie)觸(chu)和(he)分(fen)離(li)可(ke)能(neng)會(hui)產(chan)生(sheng)電(dian)弧(hu),還(hai)可(ke)能(neng)使(shi)開(kai)關(guan)觸(chu)點(dian)焊(han)接(jie)在(zai)一(yi)起(qi)。高(gao)湧(yong)流(liu)嚴(yan)重(zhong)地(di)影(ying)響(xiang)轉(zhuan)換(huan)器(qi)、輸入整流器和電容器,是造成保險絲和斷路器故障的最常見原因。
過流保護器件的類型
為了防止浪湧電流帶來的危害,必須在電路中安裝適當的保護裝置。這些被稱為過流保護器件,在選擇時需要考慮以下幾個因素。
電阻
對於小功率電源(最多幾瓦),增(zeng)加(jia)一(yi)個(ge)串(chuan)聯(lian)電(dian)阻(zu),是(shi)一(yi)個(ge)簡(jian)單(dan)和(he)實(shi)用(yong)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),以(yi)限(xian)製(zhi)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)。但(dan)限(xian)製(zhi)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)的(de)的(de)電(dian)阻(zu)會(hui)造(zao)成(cheng)功(gong)率(lv)損(sun)耗(hao),不(bu)適(shi)合(he)大(da)功(gong)率(lv)設(she)備(bei)。
熱敏電阻
熱敏電阻是一種阻值隨溫度變化而發生大幅變化的電阻元件,他們通常作為電流限製器。熱敏電阻分為兩類:
正溫度係數(PTC)熱敏電阻
負溫度係數(NTC)熱敏電阻
熱敏電阻的阻值一般是在室溫25℃測出來的值。我們可以看到,熱敏電阻在抑製浪湧電流的時候有很多優點,包括:低成本、方便設計、減少電路板空間,以及自我保護。
負溫度係數(NTC)熱敏電阻
dangdianyuanyingyongzaiyigefuwenduxishudianlushi,gangkaishishi,fuwenduxishuremindianzuzuzhihengao,danglangyongdianliuliuguohou,zhuanhuanqichuyuyigewendingzhuangtai。fuwenduxishuremindianzuwendushenggao,zuzhijiangdi。
負fu溫wen度du係xi數shu熱re敏min電dian阻zu隻zhi有you在zai溫wen度du低di的de時shi候hou,才cai會hui限xian製zhi浪lang湧yong電dian流liu。當dang電dian源yuan關guan閉bi又you迅xun速su打da開kai的de時shi候hou,由you於yu負fu溫wen度du係xi數shu熱re敏min電dian阻zu沒mei有you時shi間jian冷leng卻que,所suo以yi無wu法fa限xian製zhi浪lang湧yong電dian流liu。
為了限製浪湧電流,NTC必須與負載電路串聯。浪湧電流限製元件可以幾個串聯使用獲得更高的抑製作用,不能並連使用。
正溫度係數(PTC)熱敏電阻
PTC熱敏電阻也被用來代替傳統的保險絲,用來做過流保護。PTC熱敏電阻不僅對不可接受的大電流有反應,而且對超過預設溫度也有反應。它們通過增加電阻來減小電流,從而降低功耗。
PTC熱敏電阻的電壓-電流特性曲線使其成為短路或過電流保護裝置的理想選擇。當與串聯負載時,PTC熱敏電阻處於低阻狀態,對電流的衰減可以忽略不計。當發生短路或過流情況時,PTC熱敏電阻將切換到高阻狀態,從而將電流限製在遠低於正常工作水平。當故障消除後,PTC將恢複到低阻狀態,使電流恢複到正常水平。
雖然幾個PTC熱敏電阻可以串聯用於溫度傳感的應用,但不要將它們串聯以獲得更高的額定電壓。
由you於yu沒mei有you兩liang種zhong元yuan件jian是shi完wan全quan相xiang同tong的de,其qi中zhong一yi種zhong往wang往wang比bi另ling一yi種zhong熱re得de更geng快kuai,因yin此ci限xian製zhi了le流liu經jing另ling一yi種zhong設she備bei的de電dian流liu,從cong而er導dao致zhi整zheng個ge可ke用yong電dian壓ya在zai單dan個ge設she備bei上shang下xia降jiang。
當PTC熱(re)敏(min)電(dian)阻(zu)與(yu)負(fu)載(zai)串(chuan)聯(lian)時(shi),它(ta)會(hui)產(chan)生(sheng)高(gao)電(dian)阻(zu)響(xiang)應(ying),並(bing)必(bi)須(xu)處(chu)理(li)整(zheng)個(ge)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)。所(suo)以(yi)最(zui)大(da)電(dian)壓(ya)應(ying)該(gai)選(xuan)得(de)足(zu)夠(gou)高(gao)。還(hai)必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)可(ke)能(neng)的(de)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)波(bo)動(dong)。
PTC熱敏電阻必須有足夠的額定電流。因為熱敏電阻在任何情況下都不會關閉的電流。
另外,需要檢查是否存在超過最大允許開關電流的情況,必須要確保避免因開關電流過大而使PTC熱敏電阻過載。如果存在可能的風險,可以通過將電阻器與熱敏電阻串聯來解決。
浪湧電流限製器需要一段時間才可以恢複冷態下,在冷態之前,由於高阻可以很好地限製電流,冷卻時間根據具體元器件、安裝方法和環境溫度的不同而不同。典型的冷卻時間大約是一分鍾。
現xian在zai有you一yi種zhong設she計ji技ji術shu,可ke以yi解jie決jue恢hui複fu時shi間jian內nei,浪lang湧yong電dian流liu限xian製zhi器qi阻zu值zhi恢hui複fu到dao最zui初chu水shui平ping的de問wen題ti。本ben質zhi上shang講jiang,這zhe種zhong技ji術shu是shi當dang浪lang湧yong電dian流liu限xian製zhi器qi發fa揮hui其qi浪lang湧yong電dian流liu保bao護hu功gong能neng後hou,將jiang其qi從cong電dian路lu中zhong取qu出chu來lai。一yi旦dan最zui初chu的de浪lang湧yong電dian流liu流liu過guo,通tong過guo將jiang它ta們men從cong電dian路lu中zhong移yi除chu,熱re敏min電dian阻zu就jiu有you機ji會hui冷leng卻que下xia來lai,因yin此ci它ta們men可ke以yi在zai斷duan電dian後hou對dui隨sui後hou的de電dian湧yong做zuo出chu反fan應ying。
這zhe種zhong設she計ji需xu要yao跟gen浪lang湧yong電dian流liu限xian製zhi器qi並bing聯lian一yi個ge繼ji電dian器qi或huo三san端duan雙shuang向xiang可ke控kong矽gui開kai關guan元yuan件jian,另ling外wai加jia上shang控kong製zhi它ta的de電dian路lu。保bao護hu電dian路lu的de所suo有you元yuan件jian將jiang與yu輸shu入ru端duan串chuan聯lian起qi來lai。一yi旦dan湧yong流liu被bei熱re敏min電dian阻zu吸xi收shou,那na麼me要yao麼me三san端duan雙shuang向xiang可ke控kong矽gui開kai關guan元yuan件jian開kai始shi點dian火huo,要yao麼me繼ji電dian器qi關guan閉bi。
浪湧電流限製器的選型
這zhe些xie浪lang湧yong電dian流liu限xian製zhi器qi可ke用yong於yu各ge種zhong配pei置zhi和he保bao護hu塗tu層ceng,以yi適shi應ying幾ji乎hu所suo有you應ying用yong。一yi般ban來lai說shuo,串chuan珠zhu式shi熱re敏min電dian阻zu具ju有you高gao穩wen定ding性xing和he可ke靠kao性xing,響xiang應ying時shi間jian快kuai,在zai高gao溫wen下xia運yun行xing。磁ci盤pan和he芯xin片pian類lei型xing通tong常chang比bi串chuan珠zhu式shi的de大da,因yin此ci它ta們men的de響xiang應ying時shi間jian相xiang對dui較jiao慢man。然ran而er,它ta們men通tong常chang具ju有you更geng高gao的de耗hao散san常chang數shu,因yin此ci在zai測ce量liang、控製和補償應用中能夠更好地處理功率。他們通常成本較低,更容易更換的特點。
在選擇浪湧電流限製器時,需要考慮能量額定值、最大浪湧電流和電阻。下麵的計算公式可以幫你選擇。
根據歐姆定律和最大浪湧電流值,來確定你的最小阻值。
峰值電壓/最大浪湧電流=所需最小阻值。
R = Vp / Imax
確定浪湧電流限製器的最大穩態電流(SSI)。
SSI = 輸出功率 / ( 輸入電壓x效率)
溫度範圍
確認設備將在規定的溫度範圍內工作。通常大約25ºC,但有些數據手冊提供的電阻溫度曲線會有額外的溫度需求。
環境影響
jianzhashujuyingxiangheshouce,yiquerenhuaxuepinhuotaocihemifenghuahewushifoukeyunideremindianzuyiqiyong。youmouxiehuaxuewuzhiyinqidetaisuanyantaocidehaiyuanhuidaozhididianzudaodiantongludexingchenghuozhegaibianrexingneng,congerdaozhiguoreheguzhang。
本文小結
高的浪湧電流會損壞電子元器件。
必須在電路中安裝適當的校正裝置,以防止這些損壞和故障。
浪湧電流限製器是一種電子元件,其電阻隨體溫的變化而發生較大的變化,用於抑製浪湧電流。
電阻可用於小功率的場合。
熱敏電阻、PTC和NTC用於控製較大的浪湧湧流。
當給電路供電時,NTC的電阻開始變高:當浪湧電流通過,變換器處於穩態運行時,NTC升溫,電阻下降。
PTC開始處於低阻狀態,對電流的衰減可以忽略不計。當發生短路或過流時,PTC會切換到高阻狀態,從而限製了電路中的電流流動。
浪湧電流限製器需要時間恢複到冷態。
此類元件的選擇標準為:參考溫度、最小電阻、SSI(最大穩態電流)、額定電流和最大允許開關電流。
選擇浪湧電流限製器,請選擇正確電流下可用的最小浪湧電流限製器。
原創: Digi-key
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