
在開關電源中,不僅要對干擾進行抑制,對于浪涌電流也同樣需要進行抑制。對于浪涌電流進行抑制的方法有很多種,其中一種就是使用功率型NTC熱敏電阻來進行抑制。有些電源新手不禁會好奇,這種熱敏電阻是通過何種方式來達到對浪涌電流進行抑制的目的,其中的原理又是什么?
如果想要弄清NTC熱敏電阻是如何對浪涌電流進行抑制的,首先就需要深入了解浪涌電流的產生原因。即由于開關電源中有與負載并聯的濾波電容等原因,在開機上電的瞬間電容電壓不能突變,因此會產生一個很大的充電電流。根據一階電路零狀態響應模型所建立的一階線性非齊次方程??梢郧蟪銎潆娏鞒跏贾迪喈斢诎褳V波電容短路而得到的電流值。這個電流就是常說的輸入浪涌電流,它是在對濾波電容進行初始充電時產生的,其大小取決于啟動上電時輸入電壓的幅值以及由橋式整流器和電解電容其所形成的回路的總電阻。
圖1
其次,啟動時由于NTC電阻在常溫下(零功率)阻值較大(一般選用5Ω或10Ω,即標稱零功率電阻值),這樣限制了開機時220V回路的電流,使之不能太大。在開機后,電流流過NTC電阻,使之溫度升高,它的阻值開始下降。當開機很短時間后,NTC電阻器溫度上升到工作區間,其阻值下降到很低的數值,且可以忽略不計,這時市電供電進入正常狀態。同時,這時NTC電阻阻值很小,也不會產生過多的功耗。
最后,須注意的是NTC熱敏電阻的產品不能頻繁開關機,因為當產品關斷時,NTC熱敏電阻必須要從高溫低阻狀態完全恢復到常溫高阻狀態才能達到與上一次同等的浪涌抑制效果。這個恢復時間與NTC熱敏電阻的耗散系數和熱容有關。改進方法參考圖1,繼電器由電路工作后的電源提供。
另外的原因是,NTC熱敏電阻所能承受的最大能量大體是能夠確定的,根據一階電路中電阻的能量消耗公式E=1/2×CV2可以看出,其允許的接入的濾波電容值與額定電壓的平方成反比。簡單來說,就是輸入電壓越大,允許接入的最大電容值就越小,反之亦然。
從上文的內容中可以看到,無論是怎樣對浪涌電流進行預防,都首先要明確并了解浪涌電流的形成原因后再選擇正確的抑制方式,才能達到事半功倍的效果。通過本文的介紹,相信對于熱敏電阻能夠有效改善浪涌電流抱有疑問的朋友已經解開了疑惑,希望大家在閱讀本文后能夠有所收獲。
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