這是我們討論浪涌電流系列文章中的一篇。在之前的文章中，我們已經(jīng)介紹了浪涌電流的基礎(chǔ)知識和各種類型的浪涌保護(hù)電路。浪涌電流保護(hù)最常見的方法是使用NTC熱敏電阻，因此在本文中，我們將討論更多關(guān)于NTC熱敏電阻以及如何在您的設(shè)計中使用NTC熱敏電阻來防止浪涌電流。這種類型的NTC涌流限制電路通?？梢栽贏C-DC轉(zhuǎn)換器或SMPS電路等電源單元中找到。隨著涌流保護(hù)，設(shè)計師還包括許多其他類型的保護(hù)電路在他們的設(shè)計;我們已經(jīng)介紹了各種保護(hù)電路，例如：

?過電壓保護(hù)

?過流保護(hù)

?反極性保護(hù)

?短路保護(hù)

簡單的成本效益涌流保護(hù)電路

雖然NTC是一種廣泛使用的方法來對抗由于負(fù)載的高輸入電容而產(chǎn)生的浪涌啟動電流。更傳統(tǒng)和直接的方法是在負(fù)載和輸入電源之間串聯(lián)一個固定電阻。讓我們快速通過這種方法來了解這種方法的缺點，這導(dǎo)致了NTC的流行?？紤]下面的圖像，其中一個電阻串聯(lián)連接在源電源和負(fù)載之間。

上述電路可以在低成本的SMPS或電源模塊中找到。這是一個正常的和最便宜的方式來處理涌流。由于電阻器被用作控制輸入的主要部件，它充當(dāng)浪涌電流限制器，但這不是將大電流負(fù)載與電源連接的正確方式。為什么?

很明顯，在電路的正常狀態(tài)下，電阻器在阻擋涌流的同時也在抵抗正常電流的流動。因此，當(dāng)電阻器的值固定時，流過電阻器的恒流將耗散大量的功率，從而影響電路的整體效率。

最糟糕的部分是，如果負(fù)載電路消耗了大量的功率，流過電阻的電流將會增加，通過電阻的功耗也會增加，效率最終會降低。越來越多的功率需要在電阻上耗散，需要一個更大瓦數(shù)的電阻來滿足功率要求。更不用說，現(xiàn)在很清楚，在高功率電路中包括一個電阻作為浪涌電流限制器并不是一個好的選擇。

但是，如果采用一種特殊類型的電阻，可以在電路啟動時提供高電阻，在電路正常狀態(tài)下提供低電阻，那么效率將明顯提高，功耗將非常小。這正是全國過渡委員會的工作。NTC在啟動時提供高電阻，在電路正常狀態(tài)時提供低電阻。

如何使用NTC進(jìn)行涌流

正如我們之前所討論的，NTC是一種特殊類型的電阻元件，在啟動條件下提供高電阻，但在電路正常狀態(tài)下提供低電阻。

NTC表示負(fù)溫度系數(shù)。溫度和電阻有直接的關(guān)系。如果溫度稍微升高，則電阻明顯降低。這是處理限制浪涌電流的有用特性。在第一次上電的情況下，當(dāng)負(fù)載第一次從電源獲得功率時，NTC在正常環(huán)境溫度下充當(dāng)高值電阻，從而有效地阻斷進(jìn)入電路的涌流。

經(jīng)過很短的時間，當(dāng)大電流流過NTC時，NTC內(nèi)部溫度略有升高，最終影響電阻。電阻顯著降低，并與負(fù)載和電源形成直接路徑。由于在正常工作狀態(tài)下電阻較低，因此降低了功耗，提高了效率。

NTC浪涌限流電路

通常，當(dāng)高值容性負(fù)載與電源連接時，在電源單元的正極線之間添加NTC。

但在交流電源單元或SMPS的情況下，NTC在橋式整流二極管之前連接在熱線中。我們已經(jīng)制作了一些使用NTC和浪涌限流器的SMPS或電源電路。

選擇正確的NTC值

選擇浪涌限流器的計算是確定峰值電壓和峰值電流。由于NTC是一個電阻器，歐姆定律足以適應(yīng)NTC電阻的值。

根據(jù)歐姆定律，R = V/I這種情況也是成立的。NTC電阻=峰值電壓/峰值涌流。例如，在交流230V時，vrm的電壓可達(dá)300V。在這個Vrms中，要阻斷30A的峰值涌流，需要10歐姆的NTC。

NTC浪涌限流電路的測試

為了評估浪涌電流的影響，在電源單元上連接一個容性負(fù)載。測試是在面包板和10歐姆NTC上完成的。電路如下圖所示。

電阻R1用作分流電阻來計算峰值電流。當(dāng)電流流過電阻器時，就會產(chǎn)生電壓降。一個額外的示波器連接在這個電阻上，以檢查電阻上的電壓降，如下所示

電壓降可以再次使用歐姆定律來確定，其中電流=電壓/電阻。在我們的例子中，我們使用了1歐姆的電阻，因此，流過這個電阻的1A電流將產(chǎn)生1V的電壓降。NTC通過電路的正極線連接。

電阻R2是一個負(fù)載電阻，用于電容器的快速放電。電容器為100uF 50V通用電容器。由于浪涌電流發(fā)生得非?？欤掷m(xù)時間很短，因此使用示波器的觸發(fā)功能。

在測試沒有NTC的電路后，通過電阻的峰值電流如下圖所示

示波器設(shè)為每分1V，峰值電壓為4.2V。因此記錄峰值電流為4.2A。這是9V電源單元通過100uF 50V電容連接時的浪涌電流。

因此，為了阻止這種情況，在電路的正電源上連接一個10歐姆的NTC。下面圖片所示的輸出

示波器設(shè)置保持不變，源電壓為9V，但浪涌峰值電流顯著降低到近500mA。

本文編譯自circuitdigest