開關(guān)電源中熱敏電阻的選型和作用
發(fā)布時間：2018/3/13 訪問人數(shù)：2062次
開機(jī)時,220V交流電,經(jīng)過保險和熱敏電阻,整流后,對電容充電,而電容的特性，是瞬間充電電流為最大的,從而對前邊的整流二極管、保險絲帶來沖擊，容易造成損壞，為了提高電源設(shè)計的安全系數(shù)，常在保險之后加入電阻進(jìn)行限流，電阻越大時，雖則限流效果好，但是電阻消耗的電能也是越大的，開關(guān)電源啟動后，限流電阻已沒有作用，反而浪費(fèi)電力。為了達(dá)到較好限流效果而又省電，現(xiàn)在的開關(guān)電源經(jīng)常采用負(fù)溫度熱敏電阻作限流使用（吸收浪涌電流），負(fù)溫度熱敏電阻的特性是，溫度越高，電阻越小。常溫時，電阻一般是8~10歐，比較大，開機(jī)時，就起到較好的限流作用，電源啟動后，工作電流經(jīng)過熱敏電阻，使其發(fā)熱，熱敏電阻阻值大幅下降（約1~2歐），使熱敏電阻在電源啟動后，電力消耗降到最低。
本人初裝一個輸入功率12W的開關(guān)電源,輸入濾波電容為47uF/400V,該電容上電時充電瞬間產(chǎn)生大電流.
為了不使這個電流沖擊對電網(wǎng)上其它設(shè)備產(chǎn)生干擾,準(zhǔn)備在保險后、整流橋前串聯(lián)一個“上電限流電阻”.
經(jīng)過試驗(yàn),本人還是對該電阻難以確定,誠望各位前輩、老師給予指點(diǎn),謝謝!
分析如下:
1、加裝輸入串聯(lián)電阻的必要
如果沒有限流電阻,AC220V經(jīng)整流橋直接對輸入電容充電,如果趕上交流峰值時刻上電,而此時電容兩端電壓為0V,此時電網(wǎng)上310V電壓處于短路狀態(tài),短路電流大小取決于電網(wǎng)的內(nèi)阻Rs,以1歐計將有300A的瞬間上電電流,雖然時間很不長,但會減短輸入電容和整流橋的壽命,還可能對臨近設(shè)備產(chǎn)生干擾.
所以認(rèn)為加裝這個串聯(lián)限流電阻,很有必要.
2、查閱有關(guān)參考電路
該電阻在4.7歐到20歐,有使用NTC(負(fù)溫度系數(shù)電阻),也有用普通電阻,當(dāng)然也有不加的.
3、非上電工況的考慮
以12W輸入功率計算,輸入交流電流為12w/220V=0.055A
上電以后穩(wěn)態(tài)情況下:
5歐電阻上的壓降為0.055·5=0.27V,耗散功率為0.055^2·5=0.015W
20歐電阻上的壓降為0.055·20=1.1V,耗散功率為0.055^2·20=0.06W
如此看來:上電以后的串聯(lián)壓降和功耗都不大,所以該串聯(lián)電阻的選用應(yīng)該重點(diǎn)考慮上電瞬間的工況.
4、關(guān)于串聯(lián)電阻的耐壓
查手冊,0.5W以上的電阻,工作電壓都超過350V
按此參數(shù)選用1~2W電阻該是沒有問題.
5、關(guān)于串聯(lián)電阻的最大電流
當(dāng)輸入電容初始電壓為0V時,加到限流電阻上的可能的最大電壓為220·1.4=310V;
通過5歐電阻的最大電流為62A;
通過20歐電阻的最大電流為15.5A;
電流產(chǎn)生熱量,感覺,電阻能否通過足夠大的電流,還是與它能承受的脈沖功率有關(guān).
6、關(guān)于脈沖功率
查了一本電阻手冊(可能老了點(diǎn)),對于碳膜金屬膜電阻,最大脈沖功率不超過額定功率的500~1000倍.
對于5歐電阻,額定功率應(yīng)該達(dá)到62^2·5/1000=19W
對于20歐電阻,額定功率應(yīng)該達(dá)到15.5^2·20/1000=4.8W
若按500倍計算,分別應(yīng)達(dá)到38W、10W
——這也太大了!!!是不是我的手冊太老了,現(xiàn)在關(guān)于電阻瞬間脈沖功率的指標(biāo)是怎么樣的?從哪里能查到?還請各位不吝賜教啊!
7、關(guān)于用NTC(負(fù)溫度系數(shù)電阻)
NTC熱敏電阻隨著溫度升高電阻減小.
如果用它做這個限流電阻,需要靠它自己本身的功耗加溫.上電瞬間它是常溫阻值,整個大電流上電的時間不長(20歐電阻;充電按三角波估算,約2mS),估計在這么短的時間里NTC阻值不會有多大變化,即使變化也是升溫減小阻值.
而在上電以后正常工作時,即使100歐的阻值功耗才不足0.3W(12W電源輸入功率),這么小的功率估計不會使NTC溫升多少,阻值也不會減小太多.
——不知我這么考慮有沒有問題?
——那么使用NTC電阻,到底有什么作用?
我做了這樣的試驗(yàn):
1、為了不受其它因素影響,將輸入濾波電容后面的電路斷開,只保留保險、限流電阻、整流橋和輸入濾波電容.
2、不加限流電阻時,0.5A~1A保險均燒斷
3、加1~2W/10~20歐限流電阻(金屬膜),都有正常啟動的時候,此時1A保險通過.
但最后多次上電后,都有被燒斷的情況.
因板上空間有限,實(shí)在不想再增大電阻瓦數(shù),而考慮抗干擾性,輸入濾波電容也不想減小,所以很為難.
南京時恒電子科技有限公司，主要進(jìn)行NTC熱敏電阻器各類產(chǎn)品的新工藝、新技術(shù)、新產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。NTC熱敏電阻 熱敏電阻 NTC溫度傳感器 公司為“國家高新技術(shù)企業(yè)”，“江蘇省民營科技企業(yè)”。建有經(jīng)江蘇省科學(xué)技術(shù)廳批準(zhǔn)的“江蘇省NTC熱敏陶瓷材料工程技術(shù)研究中心”，該中心是國內(nèi)領(lǐng)先、省內(nèi)唯一的NTC熱敏陶瓷材料研究機(jī)構(gòu)，具有很強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力。
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