开关电源中NTC的选取

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1、NTC负温度系数热敏电阻专业术语之迟辟智美创作零功率电阻值RT (Q)RT指在规定温度T时，采纳引起电阻值变动相对总的丈量 误差来说可以忽略不计的丈量功率测得的电阻值.电阻值和温度变动的关系式为：RT = RN expB(l/T 1/TN)RT :在温度T ( K丿时的NTC热敏电阻阻值.RN :在额定温度TN ( K丿时的NTC热敏电阻阻值.T：规定温度 ( K).B ： NTC 热敏电阻的资料常数，又叫热敏指数.exp ：以自然数 e 为底的指数( e = 2.71828 ).该关系式是经验公式，只在额定温度TN或额定电阻阻值RN的有限范围内才具有一定的精确度，因为资料常数B自 己也是温度

2、T的函数.额定零功率电阻值R25 (Q)根据国标规定，额定零功率电阻值是NTC热敏电阻在基准 温度25矽时测得的电阻值R25,这个电阻值就是NTC热敏 电阻的标称电阻值.通常所说 NTC 热敏电阻几多阻值，亦指 该值.资料常数（热敏指数） B 值（ K ）B 值被界说为：RT1 ：温度 T1 （ K ）时的零功率电阻值.RT2 ：温度 T2 （ K ）时的零功率电阻值.T1， T2 ：两个被指定的温度（ K ）.对经常使用的NTC热敏电阻，B值范围一般在2000K 6000K 之间.零功率电阻温度系数（aT ）在规定温度下， NTC 热敏电阻零动功率电阻值的相对变动 与引起该变动的温度变动值之

3、比值 .aT ：温度 T （ K ）时的零功率电阻温度系数.RT ：温度 T （ K ）时的零功率电阻值.T ：温度（ T ） .B ：资料常数 .耗散系数G）在规定环境温度下， NTC 热敏电阻耗散系数是电阻中耗散 的功率变动与电阻体相应的温度变动之比值.8： NTC热敏电阻耗散系数，（mW/ K ）. P ： NTC 热敏电阻消耗的功率（ mW ）. T : NTC热敏电阻消耗功率 P时，电阻体相应的温度 变动（ K ）.热时间常数（T）在零功率条件下，当温度突变时，热敏电阻的温度变动了 始未两个温度差的 63.2% 时所需的时间，热时间常数与 NTC 热敏电阻的热容量成正比，与其耗散系数

4、成反比.T:热时间常数 （ S ）.C： NTC 热敏电阻的热容量.8： NTC 热敏电阻的耗散系数.额定功率 Pn在规定的技术条件下，热敏电阻器长期连续工作所允许消耗的功率.在此功率下，电阻体自身温度不超越其最高工作 温度.最高工作温度 Tmax在规定的技术条件下，热敏电阻器能长期连续工作所允许 的最高温度.即：TO-环境温度.丈量功率Pm热敏电阻在规定的环境温度下，阻体受丈量电流加热引起 的阻值变动相对总的丈量误差来说可以忽略不计时所消耗 的功率.一般要求阻值变动年夜于0.1%，则这时的丈量功率Pm 为：电阻温度特性NTC热敏电阻的温度特性可用下式近似暗示：讣样式中：RT： 温度 T时零功

5、率电阻值.A：与热敏电阻器资料物理特性及几何尺寸有关的系数.B: B 值.T：温度（k）.更精确的表达式为：式中：RT：热敏电阻器在温度T时的零功率电阻值.T：为绝对温度值，K；A、B、C、D：为特定的常数.热敏电阻的基本特性电阻温度特性热敏电阻的电阻温度特性可近似地用式 1暗示.(式 1) R=Ro exp B(I/T-I/To)R :温度T(K)时的电阻值Ro:温度T0(K)时的电阻值B : B 值但实际上，热敏电阻的B值其实不是是恒定的，其变动年 夜小因资料构成而异，最年夜甚至可达5K/C.因此在较年 夜的温度范围内应用式 1时，将与实测值之间存在一定误差.此处，若将式 1 中的 B 值

6、用式 2 所示的作为温度的函数计 算时，则可降低与实测值之间的误差，可认为近似相等.（式 2） BT=CT2+DT+E 上式中，C、D、E为常数.另外，因生产条件分歧造成的B 值的摆荡会引起常数E发生变动，但常数C、D不变.因 此，在探讨B值的摆荡量时，只需考虑常数E即可.常数 C、D、E的计算常数C、D、E可由4点的(温度、电阻值) 数据(T0, R0). (T, R). (T2, R2) and (T3, R3)，通过式 36 计 算.首先由式样3根据T0和T,T2,T3的电阻值求出B9B2,B3, 然后代入以下各式(式3)InB， 1 1T-,To（盍4）c_CTdT一（險一BaJi-T

7、i）（Ti-rj（Ti-rs）（式5）01 -fe-C （Ti仃ih）D ：T -Ts）样.(式L_L；电阻值计算例试根据电阻温度特性表，求25C时的电阻值为5(kQ)B 值偏差为50(K)的热敏电阻在10C30C的电阻值.步骤(1)根据电阻温度特性表，求常数C、D、E.T =25+273.15 T1=10+273.15 T2=20+273.15 T3=30+273.15o123(2) 代入 Bt=CT2+DT+E+50，求 Bt.(3) 将数值代入R=5exp (BT电阻一温度特性图如图1所示电阻比(R1/R25)alCt 01(0二老 三 二2.533.5+P.T(X10 J/K)电阻一温

8、匿特性【團T50100 7S 50250-20日值(K)158忆2500 3000(4)3500 4000 4500电阻温度系数所谓电阻温度系数(a),是指在任意温度下温度变动1C(K) 时的零负载电阻变动率.电阻温度系数(a)与B值的关系，可 将式1微分获得.IJPCt-r- x 100 - - X 100 (Wj/CJ - (2. 1) v di这里a前的负号(一)，暗示当温度上升时零负载电阻降低.散热系数(JIS-C2570) 散热系数 (5 )是指在热平衡状态下，热敏电阻元件通过自身 发热使其温度上升1C时所需的功率.在热平衡状态下，热敏电阻的温度T环境温度T2及消耗 功率P之间关系如

9、下式所示.IP扣一F厂“彩嵌(P=l2-n=l -V)产物目录记载值为下列测定条件下的典范值.(1) 25C静止空气中.(2) 轴向引脚、经向引脚型在出厂状态下测定.额定功率(JIS-C2570)在额定环境温度下，可连续负载运行的功率最年夜值.产物目录记载值是以25C为额定环境温度、由下式计算出 的值.(式)额定功率=散热系数x (最高使用温度25)最年夜运行功率最年夜运行功率=饮散热系数(3.3)这是使用热敏电阻进行温度检测或温度赔偿时，自身发热发生的温度上升容许值所对应功率.(JIS中未界说.)容许温度 上升tC时，最年夜运行功率可由下式计算.应环境温度变动的热响应时间常数(JIS-C25

10、70)指在零负载状态下，当热敏电阻的环境温度发生急剧变动 时，热敏电阻元件发生最初温度与最终温度两者温度差的 63.2%的温度变动所需的时间.热敏电阻的环境温度从T1酿成T2时，经过时间t与热敏电 阻的温度T之间存在以下关系.T=(T-T2)exp(-t/T)+T2(3.1)(T2-T)l-exp(-t/T)+T.(3.2)常数T称热响应时间常数.上式中，若令t=T时，则(T- T1)/(T2-T1)=0.632.换言之，如上面的界说所述，热敏电阻发 生初始温度差63.2%的温度变动所需的时间即为热响应时间 常数.经过时间与热敏电阻温度变动率的关系如下表所tT-l i rs-Tit2r66.5

11、 K31弧叹4t5tT?产物目录记录值为下列测定条件下的典范值.(1) 静止空气中环境温度从50C至25C变动时，热敏电阻的 温度变动至34.2C所需时间.(2) 轴向引脚、径向引脚型在出厂状态下测定.另外应注意，散热系数、热响应时间常数随环境温度、组装条件而变动.NTC负温度系数热敏电阻R-T特性B值相同，阻值分歧的R-T特性曲线示意图相同阻值，分歧B值的NTC热敏电阻R-T特性曲线示意图温度丈量、控制用NTC热敏电阻器 外形结构环氧封装系列NTC热敏电阻玻璃封装系列 NTC 热敏电阻应用电路原理图温度丈量（惠斯登电桥电路）温度控制应用设计 电子温度计、电子万年历、电子钟温度显示、电子礼 品

12、； 冷暖设备、加热恒温电器； 汽车电子温度测控电路； 温度传感器、温度仪表； 医疗电子设备、电子盥洗设备； 手机电池及充电电器 .温度赔偿用 NTC 热敏电阻器产物概述许多半导体和 ICs 有温度系数而且要求温度赔偿，以在较年 夜的温度范围中到达稳定性能的作用，由于 NTC 热敏电阻 器有较高的温度系数，所以广泛应用于温度赔偿.主要参数额定零功率电阻值R25 (Q)R25允许偏差()B 值(25/50 矽)/ (K)时间常数30S耗散系数6mW/矽使用温度范围-55矽+125矽降功耗曲线:应用原理及实例为了防止电子电路中在开机瞬间发生的浪涌电流，在电源 电路中串接一个功率型NTC热敏电阻，能有

13、效的抑制开机 时的浪涌电流，并在完成浪涌电流抑制作用后，由于通过 其电流的继续作用，功率型热敏电阻的阻值将下降的一个 非常小的水平，它消耗的功率可以忽略不计，不会对正常 的工作电流造成影响，所以在电源回路中使用功率型NTC 热敏电阻，是抑制开机浪涌电流呵护电子设备免遭破坏的 最为简便而有效的办法.功率型NTC热敏电阻器的选用原则1.电阻器的最年夜工作电流实际电源回路的工作电流R1.414 *E/Im式中E为线路电压Im为浪涌电流对转换电源，逆变电源，开关电源，UPS电源，Im=100倍工作电流对灯丝，加热器等回路Im=30倍工作电流3. B值越年夜，残余电阻越小，工作时温升越小4. 一般说，时

14、间常数与耗散系数的乘积越年夜，则暗示电 阻器的热容量越年夜，电阻器抑制浪涌电流的能力也越强.功率型NTC热敏电阻，主要应用于开关电源,UPS,年夜功率电子产 物的开机防浪涌MF72功率型NTC热敏电阻0.1A11A功率型NTC热敏电阻器典型的应用线路NTC防浪涌热敏 电阻MF73年夜功率型NTC热敏电阻2A32AMF74超年夜功率型NTC热敏电阻10A36A变频器储能电容充电呵护用下图为使用MF72热敏电阻前后浪涌电流得比力曲线图，虚线为使 用热敏电阻前，实线为使用热敏电阻后.功率型NTC热敏电阻器在电路中抑剧浪涌电流示意图：Sketch Map of Surge Current Protection In Circuit of Power NTC Thermh功率型NTC使用前为 功率型湘TC便用方为爭Bnoksn Li ne Before Po 师sr-T NTG ThermistorRea? Line After Power-T)NTC Thermislor Us随着电子产物对可靠性要求的不竭提高和能源资源的日益 紧缩，高可靠性和高效节能的电子产物将是未来电子产物 发展的一个方向，因此在产物的电源设计上，必需要充沛 考虑其可靠性能和电源使用效率 .本文首先分析电子产物为