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特殊电阻在开关电源外围防护电路的作用
来源:东莞市成良智能科技 发布时间:2019-08-23 点击量:1100
说起开关电源用到的最常见的特殊电阻有热敏电阻、湿敏电阻、压敏电阻等,压敏电阻在AC-DC开关电源设计和应用中起着关键的作用。下面就来说说开关电源中的特殊电阻在电子电路设计中的作用及使用注意事项。
开关电源之压敏电阻MOV是在电路电磁兼容(EMC)中最常用的器件之一,广泛的被应用在电子线路中,来防护因为电力供应系统的瞬时电压突变可能对电路造成的伤害。其特性通俗的理解为前端电压高于压敏电阻的开启电压时,压敏电阻被击穿,压敏电阻的阻值降低而将电流予以分流,防止后级受到过大的瞬时电压破坏或干扰,从而保护了敏感的电子组件。电路防护就是利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间时,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。压敏电阻的主要参数有压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。
也不要把开关电源之压敏电阻的作用想得太大了,压敏电阻是不可以提供完整的电压保护的,压敏电阻所能承受的能量或功率是有限的,不能提供持续性的过电压保护。持续的过电压会破坏保护装置(压敏电阻)。开关电源之压敏电阻不能提供保护的部分还有开机时的冲击电流,短路时的过电流,电压突降等情况,这些情况需要其他方式的防护。
开关电源之热敏电阻是一种跟温度相关的器件,一般分为两种,NTC为负温度系数热敏电阻,即温度越高,阻抗越小;PTC为正温度系数的热敏电阻,即温度越高,阻抗越大。利用阻抗对温度的敏感特性在电路设计中有着非常重要的作用。
NTC在电路中主要为抑制电路启动过程中的启动电流,在系统启动过程中,由于系统内部存在功率电路、容性及感性负载,因此在启动瞬间会出现非常大的冲击电流。如果电路器件选型过程中没有考虑器件瞬时的抗电流能力。那么系统在多次启动的操作过程中,就很容易导致器件被击穿损坏,而在电路中加入NTC,等于在输入回路启动时,提高输入阻抗减少冲击电流,而系统处于稳定状态时,由于NTC发热,根据其负温度特性,阻抗降低,从而在NTC上的损耗也降低,减少了系统的整体损耗。
PTC在电路中可以起到保险丝的作用,所以其还有另外一个名字:自恢复保险丝。在系统运行过程中,电路出现异常,导致出现大电流时,如果该部分电路中串有一个PTC,那么也就等于在PTC中有大电流流过,PTC发热,根据其正温度特性,其阻抗将变得很大,使整个回路的阻抗变大,从而使回路的电流变小,起到了保险丝的作用。根据其正温度的特性,PTC的另外一个作用是在电路中实现过温保护。
来说说开关电源等电路中的电阻使用总结:
开关电源等电子设备中电阻的知识涵盖非常多,不仅仅是知道欧姆定律后就能应用好,其中还包括了材质极其特殊性能,如电阻元件的电阻值大小不仅与温度、材料、长度有关,还与横截面积有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高1°C时电阻值发生变化的百分数;电阻的主要物理特征是变电能为热能,也可以说它是一个耗能元件,电流经过它就产生损耗,以热能的形式表现;电阻在电路中通常起分压、分流的作用;对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。作为硬件工程师,想要把开关电源等电子设备之元器件使用的得心应手,就需要对材质、电气特性和其特殊性有深入的了解。
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