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功率型 NTC热敏电阻器与继电器

发布时间:2025/11/10    访问人数:6次

AC电源系统设计中,浪涌电流是常见且危害较大的问题 —— 尤其AC系统供电在90°相位角时、负载带大容量滤波电容或电机负载的系统中,通电瞬间易产生正常工作数倍浪涌电流。若不抑制,可能导致熔丝熔断、整流桥损坏或电容过应力。

传统继电器抑制浪涌电流,采用“继电器 + 限流电阻”组合,原理为:上电时继电器断开,串联的固定电阻(如水泥电阻)限制浪涌电流,待电容充电完成、电流稳定后(通常需几十毫秒至几百毫秒),控制器触发继电器吸合,短路限流电阻,使电路进入稳态。但该方案存在空间和成本等明显局限性。 

南京时恒电子推出的系列功率型NTC(Negative Temperature Coefficient)热敏电阻器,利用其“低温高阻、高温低阻” 的特性。上电瞬间(常温)NTC 电阻值极高(通常数欧至数百欧),限制回路电流上升速度,抑制浪涌;上电后电流发热使 NTC 温度升高,电阻值迅速降至极低(通常毫欧级),几乎不影响正常电路功耗。可有效替代继电器,简化电路结构、提高系统可靠性并降低整体成本。

传统继电器浪涌抑制方案

1. 典型系统结构

需额外配置控制与驱动电路,结构如下:

2. 核心局限性

机械寿命有限:长期使用存在机械磨损失效,触点易氧化、电弧烧蚀(尤其高频通断场景),寿命通常仅 1-5 万次,振动可能导致触点接触不良;

成本与复杂度高:需设计辅助控制、驱动电路,配套:限流电阻(如水泥电阻)、继电器、延时控制器(如 MCU/定时器)、驱动电路,元件数量多故障率叠加,推高成本且增加结构复杂度;

噪声干扰与安全隐患:动作时产生触点火花,伴随机械噪声,继电器吸合/断开时产生电磁脉冲(EMI),需额外增加滤波元件;低电压下可能出现线圈吸合不牢固的问题。

功率型 NTC热敏电阻替代方案

1. 方案核心原理

利用NTC热敏电阻的温度自调节特性:

通电初期:NTC 处于低温状态,阻值高,快速抑制浪涌电流;

稳态工作:NTC 因自身发热阻值急剧下降,进入低功耗状态,不影响系统正常运行。

2. 简化系统结构

对于浪涌抑制,无需辅助的控制或驱动电路,结构大幅简化:


3. 南京时恒电子NTC热敏电阻适用系列

替代继电器的NTC热敏电阻,涵盖南京时恒电子生产的功率型NTC热敏电阻的MF72、MF73T-1/2、MF73、MF74、MF75 五大系列,满足不同场景需求。

方案性能对比(继电器 VS NTC)

对比项目

继电器方案

南京时恒 NTC 方案

电路复杂度

高(需辅助电路)

低(无辅助电路)

响应速度

毫秒级(ms)

微秒级(µs)

使用寿命

有限(机械磨损)

极长(无机械损耗)

整体成本

较高

较低

产品尺寸

紧凑

运行噪声

机械噪声

无噪声

系统可靠性

受触点性能影响

高(无触点故障风险)

南京时恒NTC热敏电阻型号匹配参考(部分场景):

推荐 NTC 型号

额定电流范围(A)

典型应用场景

MF73T-1 1/*

32-40

工业电源、电机驱动

MF73T-1 2/*

25-32

MF73T-1 5/*

19-25

MF73T-1 1/*

20-30

UPS、充电桩

MF73T-1 2.5/*

16-20

MF73T-1 1.5/*

9-15

MF72/0.7D*

9-12

家电、SMPS(开关电源)

MF72/2.5D*

7-9

MF72/5D*

6-8

注:*为该系列中的稳态电流或产品尺寸。上表列出的典型应用匹配示例,具体型号则需结合系统电流、浪涌验收标准等实际参数进行确定和调整。




通过工程验证对比测试,NTC 方案优势明确:

1、 NTC为半导体元件,寿命长,可靠性高,抗振动、抗恶劣环境能力更强,无需维护。抗电磁干扰(EMI),对电压波动适应性强。

2、 仅需一个NTC元件,成本低,直接串联在主回路,电路大幅简化,无需额外控制逻辑,适合紧凑布局。

3、 正常工作时 NTC 电阻值极低(毫欧级),功耗 P=I²R 可忽略。几乎没有长期通电存在的静态功耗。

4、 稳态温升:NTC 热敏电阻具备较大的耗散系数,因此其工作温升更低,功率承载能力更为突出,同时在长期使用过程中老化速率更慢。

南京时恒电子科技有限公司专注于NTC 热敏电阻器的研发、生产、制造、销售,产品涵盖功率型、补偿型、测温型、温度传感器四大NTC产品系列,功率型NTC系列产品,规格型号多,通过 UL、CUL、TÜV、CQC 产品认证,具有抑制浪涌电流能力强、冲击电容量高、防雷击能力突出的特点。最小标称阻值(R25)可达0.2,最大冲击电容量15000μF,最大稳态电流120A,具有各种外形尺寸和标称电阻值,产品最小直径3mm,最大直径80mm,可抑制从几安到几千安倍的浪涌电流,适用小到几瓦大到几千瓦用电器浪涌电流的抑制。可替代继电器,应用于多数AC输入电源、照明设备、电机控制及家电产品。