TDK分享:NTC熱敏電阻在限製勵磁湧流中的應用
發布時間:2018-10-19 責任編輯:xueqi
【導讀】勵磁湧流是指在啟動電子設備(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。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產生有害影響。NTC熱敏電阻用作ICL(勵磁湧流抑製器),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。以下是TDK分享NTC熱敏電阻如何應用在限製勵磁湧流中的。

NTC熱敏電阻的優點
NTC熱敏電阻是一種采用具有負溫度係數(NTC)的(de)特(te)殊(shu)半(ban)導(dao)體(ti)陶(tao)瓷(ci)的(de)溫(wen)度(du)相(xiang)關(guan)電(dian)阻(zu)。它(ta)們(men)在(zai)室(shi)溫(wen)下(xia)具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的(de)電(dian)阻(zu),當(dang)它(ta)們(men)通(tong)電(dian)時(shi),自(zi)己(ji)產(chan)生(sheng)熱(re)量(liang),隨(sui)著(zhe)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao),電(dian)阻(zu)下(xia)降(jiang)。由(you)於(yu)具(ju)有(you)這(zhe)種(zhong)特(te)性(xing),它(ta)們(men)被(bei)用(yong)作(zuo)電(dian)氣(qi)和(he)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)電(dian)流(liu)保(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi),方(fang)便(bian)、有效地限製異常電流,包括在通電時的勵磁湧流。用作電流保護裝置的NTC熱敏電阻也稱為電源熱敏電阻。
固定電阻或NTC熱敏電阻可以用來限製勵磁湧流。然而,固定電阻總是導致功率損耗和性能下降。NTC熱re敏min電dian阻zu以yi其qi較jiao高gao的de初chu始shi電dian阻zu限xian製zhi勵li磁ci湧yong流liu,然ran後hou由you於yu通tong電dian而er溫wen度du升sheng高gao,電dian阻zu降jiang到dao室shi溫wen水shui平ping的de百bai分fen之zhi幾ji,從cong而er達da到dao比bi使shi用yong固gu定ding電dian阻zu更geng低di的de功gong率lv損sun耗hao。換huan句ju話hua說shuo,用yongNTC熱敏電阻限製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。
以下是NTC熱敏電阻在限製勵磁湧流中的應用示例。
應用1:開關電源(SMPS)中的勵磁湧流限製
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tong電dian時shi,具ju有you高gao峰feng值zhi的de勵li磁ci湧yong流liu給gei平ping滑hua電dian容rong器qi充chong電dian,從cong而er給gei裝zhuang置zhi充chong電dian。由you於yu這zhe種zhong勵li磁ci湧yong流liu會hui對dui電dian容rong器qi的de使shi用yong壽shou命ming產chan生sheng有you害hai影ying響xiang,損sun壞huai電dian源yuan開kai關guan的de觸chu點dian或huo破po壞huai整zheng流liu二er極ji管guan,所suo以yi有you必bi要yao采cai取qu相xiang應ying的de對dui策ce。
如下圖所示,通過插入NTC熱敏電阻來限製SMPS的勵磁湧流被廣泛地用作形成用於限製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。

圖1:開關電源中的勵磁湧流限製
應用2:交流-直流電源模塊中的勵磁湧流限製
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係統。插入一個NTC熱敏電阻(電源熱敏電阻)可以有效地限製在通電時施加到輸入和輸出電容器上勵磁湧流。

圖2:交流-直流電源模塊中的勵磁湧流限製
應用3:直流-直流轉換器中的勵磁湧流限製
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,有效地限製勵磁湧流,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。

圖3:直流-直流轉換器中的勵磁湧流限製
應用4:工業逆變器中的勵磁湧流限製
感應電機經常用於工廠、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,但其轉速取決於頻率。為了控製轉速,需要逆變器。裝有逆變器的電機被稱為變速驅動(VSD),它能夠顯著降低功耗。
逆變器係統包括轉換器部分、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)。啟qi動dong時shi,裝zhuang置zhi充chong電dian,峰feng值zhi比bi穩wen定ding電dian流liu大da幾ji倍bei的de勵li磁ci湧yong流liu充chong滿man直zhi流liu鏈lian路lu電dian容rong器qi。這zhe種zhong勵li磁ci湧yong流liu可ke能neng對dui直zhi流liu電dian容rong器qi的de使shi用yong壽shou命ming產chan生sheng有you害hai影ying響xiang或huo破po壞huai半ban導dao體ti器qi件jian。為wei了le防fang止zhi勵li磁ci湧yong流liu,所suo以yi連lian接jieNTC熱敏電阻(電源熱敏電阻)。

圖4:工業逆變器中的勵磁湧流限製(三相)

圖5:工業逆變器中的勵磁湧流限製(單相)
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