PDF《始终安全可靠》

2019 ・ www.tdk-electronics.tdk.com 2/4 何时适宜采用PTC热敏电阻作为ICL 在某些应用中,使用PTC热敏电阻作为ICL可提供优异的性能.NTC ICL在电源打开时的阻值取决于环境温度.在较低的环境温度下NTC热敏电阻的阻值会 比较高,导致充电电流较低、充电时间较长.而另一方面,较高的环境温度会限制NTC ICL抑制浪涌电流的能力,因为NTC热敏电阻已经处于低阻状态.这 种温度依赖性会对部分应用,特别是工作温度范围较宽的应用造成问题.比如,在北方冬季使用的户外电源,可能永远难以升得足够热以使电阻值降得足 够低. 相反,热水循环泵在启动时可能已经很热了,这会使得NTC热敏电阻无法限制浪涌电流.在系统关闭后,NTC热敏电阻的冷却时间通常在30S至120S间变 动,具体时间取决于特定的设备、安装方式以及环境温度.仅当NTC ICL完全冷却后才能够再次限制充电电流.在很多情况下,该冷却时间已经足够快;

但 是有时在NTC充分冷却之前便需要对浪涌电流进行有效的限制.这可能出现在直流母线电容器的快速放电中,在逆变器驱动的家用电气如新型洗衣机和烘 干机中便会出现这种情况.在短暂的断电之后必要的冷却时间是非常关键的.因此,主动浪涌电流限制设计必须总是考虑到所有可能的NTC ICL仍在低阻状 态时浪涌电流峰值出现的情况.在这两种情况下,爱普科斯(EPCOS) PTC热敏电阻都可以提供有效的浪涌电流限制方案. 内置自我保护功能 在正常的工作条件下,PTC ICL作为一个普通电阻使用.当电源打开,元件温度与环境温度相同时,PTC ICL依型号不同阻值在20 Ω至500 Ω之间变动.这 已足够限制浪涌电流峰值.一旦直流母线电容器完全充电,PTC ICL便被旁路掉. 如果充电电路出现故障,PTC热敏电阻的特殊功能便可发挥作用保护电路.当电流通过该元件,PTC热敏电阻温度会升高,阻值也会显著增加.因此,得 益于其自保护功能,PTC热敏电阻在以下失效模式下有着先天的优势: 电容器短路 q 当直流母线电容器充电后电流限制元件未被旁路(开关元件失效). q 所有这些失效模式都有一个共同点:电流限制元件受到热应力.有两种方式可以保证ICL元件不会在类似情况下损坏:使用一个具有足够额定功率的功率电 阻或者使用PTC热敏电阻.爱普科斯(EPCOS) PTC ICL的设计使得其在直接连接至最大额定电压的供电电压时也能工作,且无需额外的电流限制措施,因为 PTC ICL具有自保护功能.在出现过大电流如短路的情况下,PTC温度会升高,从而导致其阻值显著上升,这样PTC热敏电阻自己便可以将电流限制至非临 界水平(图4). 图4: 电容器短路时的电流曲线 如果出现了电容器短路情况,通过PTC陶瓷电阻的电流会迅速下降至非临界值(蓝色).不过,若使用普通电阻,电流会维持在较高的恒定值 (红色). Applications & Cases ? TDK Electronics AG ・ Edition

2019 ・ www.tdk-electronics.tdk.com 3/4 图5: 酚醛树脂塑料外壳 爱普科斯(EPCOS) PTC热敏电阻在一些应用中作为主动浪涌电流限制的ICL元件有着一些关键优势 : 其ICL功能不会受到极端工作温度的影响. q 一旦负载关闭便可以实现有效的浪涌电流限制,冷却已经在正常工作时进行. q 对由电路故障引发的电流过载有着自保护功能. q 得益于爱普科斯(EPCOS) ICL广泛的产品组合,您可在苛刻的温度条件下,实现对电源高浪涌电流 和短路的可靠保护.下表所示为PTC ICL一组具有代表性的选型,包括在样品套装"浪涌电流限制 器-自保护功率电阻"中(订购编号B59003Z0999A099). 爱普科斯(EPCOS) PTC ICL的关键数据 订购编号 Vmax [V AC] Vlink , max. [V DC] RR [Ω] Cth [J/K] 是否包含在 样品套装中 是否有 AEC-Q200 认证 包含在塑料外壳中 B59213J0130A020