4、硬件工程师之元器件学习—电阻(四)
作者:互联网
热敏电阻的选型和计算
NTC热敏电阻的作用:利用负温度系数热敏电阻有较高的阻值来限制上电浪涌电流。上电后NTC流过电流并消耗电能发热,使其电阻降低以较少NTC上的损耗。
这种方法的特点是简单,但是存在的问题是限制上电浪涌电流性能受环境温度和NTC的初始温度影响。因此在环境温度较高,上电时间隔很短时,NTC限制上电浪涌电流的作用大打折扣。
选择热敏电阻需要关注的几个点:
1、冲击电流的能量
Cbus = 10uF Vmax = 373.296V
E = 1/2 * C * Vmax²
Cbus为开关电源输入电解电容的容量,Vmax是最高的输入峰值电压,E为冲击电流能量,一般在数据手册中有给出来,若是没有给出这个能量,手册会推荐你哪个型号的热敏能匹配多大的输入电解电容,这个参数跟热电阻的尺寸大小有关,如果厂家根本没给冲击能量参数和匹配容值,那只能根据经验来选了,比如反激电源一般可选尺寸(9-13mm左右),比如说8D-11,其中8为常温阻值,11为尺寸11mm。
2、符合冲击电流要求,选取最小的阻值
Iimit = 50A limit 最小冲击电流,一般由客户提出,或者由企业你不测试标准,以实际为准。
Rntc_min = Vmax / Iimit = 7.466Ω
最大冲击电流值,客户一般会做出要求,如果没有给定,则可以根据企业测试标准来定,或者根据保险丝或者整流桥的最大工作电流作为电流的限值(配合保险丝和整流桥的 I^2t 来选取)。
3、最大稳态电流
Imax = Pout / (k * Vmin) = 0.055A,这个值小于手册上的最大稳态电流值,且留一定余量,k是效率
对于计算出来的这个电流值,需要根据热敏电阻在工作时的实际温度,在手册中的曲线上选取,如果手册美哟给出曲线肯定会给出一个最大稳态电流,然后留一定余量就可以。
附:热敏电阻在某个温度T时的阻值计算
Rntc = 8Ω 热敏电阻在常温下的电阻值
Bn = 2800K Bn为材质参数(常用范围2000K~6000K,热敏电阻数据手册中会给出)
Ta = 25 常温温度,单位摄氏度 Tb = 25 需要阶段的电阻值的温度
T1 = (273+Tb)K = 298K
Tn = (273+Ta)K = 298K
T1和Tn是K度(即卡尔文温度),K度 = 273.15 + 摄氏度
压敏电阻的选型和计算
压敏电阻的作用是一直来自电源在异常时的尖峰电压和瞬态过电压,在正常电压输入的情况下,压敏电阻的阻抗非常大,一旦输入电压有个大的电压尖峰,压敏电阻阻抗急剧下降把尖峰电压钳位下来。
压敏电阻最需要关注的参数:
1、压敏电阻电压V1mA
V1mA = 1.5Vp = 2.2Vac
用1mA的直流电流通入压敏电阻器时测得的电压,Vp是额定输入时的峰值电压,Vac是额定输入交流电压
也可以用下面的公式来估算V1mA
根据数据手册我们可以取一个接近的,取471就可以了(V1mA=470V)
2、压敏电阻的通流量
压敏电阻实际吸收的浪涌电流应该要小于数据手册中给出的通流量,但事实上这个浪涌电流是不好计算的,所以一般按照经验选取,比如 AC 220V 电源,一般选择 ϕ=10或者14的就可以了。
结论:标准 220V 输入的开关电源,压敏电阻一般选取471KD10 或者 471KD14就可以了。
标签:压敏电阻,电压,电阻,手册,硬件,元器件,热敏电阻,NTC,电流 来源: https://blog.csdn.net/u011350258/article/details/111573428