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特殊電阻在開關電源外圍防護電路的作用
來源:東莞市成良智能科技 發(fā)布時間:2019-08-23 點擊量:1165
說起開關電源用到的最常見的特殊電阻有熱敏電阻、濕敏電阻、壓敏電阻等,壓敏電阻在AC-DC開關電源設計和應用中起著關鍵的作用。下面就來說說開關電源中的特殊電阻在電子電路設計中的作用及使用注意事項。
開關電源之壓敏電阻MOV是在電路電磁兼容(EMC)中最常用的器件之一,廣泛的被應用在電子線路中,來防護因為電力供應系統(tǒng)的瞬時電壓突變可能對電路造成的傷害。其特性通俗的理解為前端電壓高于壓敏電阻的開啟電壓時,壓敏電阻被擊穿,壓敏電阻的阻值降低而將電流予以分流,防止后級受到過大的瞬時電壓破壞或干擾,從而保護了敏感的電子組件。電路防護就是利用壓敏電阻的非線性特性,當過電壓出現在壓敏電阻的兩極間時,壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值,從而實現對后級電路的保護。壓敏電阻的主要參數有壓敏電壓、通流容量、結電容、響應時間等。
也不要把開關電源之壓敏電阻的作用想得太大了,壓敏電阻是不可以提供完整的電壓保護的,壓敏電阻所能承受的能量或功率是有限的,不能提供持續(xù)性的過電壓保護。持續(xù)的過電壓會破壞保護裝置(壓敏電阻)。開關電源之壓敏電阻不能提供保護的部分還有開機時的沖擊電流,短路時的過電流,電壓突降等情況,這些情況需要其他方式的防護。
開關電源之熱敏電阻是一種跟溫度相關的器件,一般分為兩種,NTC為負溫度系數熱敏電阻,即溫度越高,阻抗越小;PTC為正溫度系數的熱敏電阻,即溫度越高,阻抗越大。利用阻抗對溫度的敏感特性在電路設計中有著非常重要的作用。
NTC在電路中主要為抑制電路啟動過程中的啟動電流,在系統(tǒng)啟動過程中,由于系統(tǒng)內部存在功率電路、容性及感性負載,因此在啟動瞬間會出現非常大的沖擊電流。如果電路器件選型過程中沒有考慮器件瞬時的抗電流能力。那么系統(tǒng)在多次啟動的操作過程中,就很容易導致器件被擊穿損壞,而在電路中加入NTC,等于在輸入回路啟動時,提高輸入阻抗減少沖擊電流,而系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時,由于NTC發(fā)熱,根據其負溫度特性,阻抗降低,從而在NTC上的損耗也降低,減少了系統(tǒng)的整體損耗。
PTC在電路中可以起到保險絲的作用,所以其還有另外一個名字:自恢復保險絲。在系統(tǒng)運行過程中,電路出現異常,導致出現大電流時,如果該部分電路中串有一個PTC,那么也就等于在PTC中有大電流流過,PTC發(fā)熱,根據其正溫度特性,其阻抗將變得很大,使整個回路的阻抗變大,從而使回路的電流變小,起到了保險絲的作用。根據其正溫度的特性,PTC的另外一個作用是在電路中實現過溫保護。
來說說開關電源等電路中的電阻使用總結:
開關電源等電子設備中電阻的知識涵蓋非常多,不僅僅是知道歐姆定律后就能應用好,其中還包括了材質極其特殊性能,如電阻元件的電阻值大小不僅與溫度、材料、長度有關,還與橫截面積有關,衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數,其定義為溫度每升高1°C時電阻值發(fā)生變化的百分數;電阻的主要物理特征是變電能為熱能,也可以說它是一個耗能元件,電流經過它就產生損耗,以熱能的形式表現;電阻在電路中通常起分壓、分流的作用;對信號來說,交流與直流信號都可以通過電阻。作為硬件工程師,想要把開關電源等電子設備之元器件使用的得心應手,就需要對材質、電氣特性和其特殊性有深入的了解。
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