開關(guān)電源中熱敏電阻的選型和作用
發(fā)布時(shí)間：2018/3/13 訪問人數(shù)：2046次
開機(jī)時(shí),220V交流電,經(jīng)過保險(xiǎn)和熱敏電阻,整流后,對(duì)電容充電,而電容的特性，是瞬間充電電流為最大的,從而對(duì)前邊的整流二極管、保險(xiǎn)絲帶來沖擊，容易造成損壞，為了提高電源設(shè)計(jì)的安全系數(shù)，常在保險(xiǎn)之后加入電阻進(jìn)行限流，電阻越大時(shí)，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(dòng)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(shí)，電阻一般是8~10歐，比較大，開機(jī)時(shí)，就起到較好的限流作用，電源啟動(dòng)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(dòng)后，電力消耗降到最低。
本人初裝一個(gè)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(shí)充電瞬間產(chǎn)生大電流.
為了不使這個(gè)電流沖擊對(duì)電網(wǎng)上其它設(shè)備產(chǎn)生干擾,準(zhǔn)備在保險(xiǎn)后、整流橋前串聯(lián)一個(gè)“上電限流電阻”.
經(jīng)過試驗(yàn),本人還是對(duì)該電阻難以確定,誠(chéng)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(duì)輸入電容充電,如果趕上交流峰值時(shí)刻上電,而此時(shí)電容兩端電壓為0V,此時(shí)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(jì)將有300A的瞬間上電電流,雖然時(shí)間很不長(zhǎng),但會(huì)減短輸入電容和整流橋的壽命,還可能對(duì)臨近設(shè)備產(chǎn)生干擾.
所以認(rèn)為加裝這個(gè)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(jì)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(cè),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(shí),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(cè)(可能老了點(diǎn)),對(duì)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(duì)于5歐電阻,額定功率應(yīng)該達(dá)到62^2·5/1000=19W
對(duì)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(jì)算,分別應(yīng)達(dá)到38W、10W
——這也太大了!!!是不是我的手冊(cè)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(qǐng)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(gè)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(gè)大電流上電的時(shí)間不長(zhǎng)(20歐電阻;充電按三角波估算,約2mS),估計(jì)在這么短的時(shí)間里NTC阻值不會(huì)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(shí),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(jì)不會(huì)使NTC溫升多少,阻值也不會(huì)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(xiǎn)、限流電阻、整流橋和輸入濾波電容.
2、不加限流電阻時(shí),0.5A~1A保險(xiǎn)均燒斷
3、加1~2W/10~20歐限流電阻(金屬膜),都有正常啟動(dòng)的時(shí)候,此時(shí)1A保險(xiǎn)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.
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