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AC-DC模块电源设计怎么选择使用电阻?

AC-DC模块电源设计怎么选择使用电阻?

2019-06-04

在电路设计中,我们常常能看到电阻元件,主要起分压、分流、负载电阻等作用。不同类型的电阻特性参数会有所不同,在不同电路使用时需要考虑的点也不同。因此,怎么选择使用好电阻对电路的稳定运行至关重要。

 

一般对于电阻大多只关注标称阻值和允许误差,而在电路设计上,单单关注这两个参数是不够的,还需关注额定功率和耐受电压值,这两个参数也对系统的可靠性影响很大。

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假设耐压值在选择不合适的情况下,会造成电阻被击穿而导致电路设计失败。如AC-DC模块电源在设计的输入前端,根据安规GB4943.1标准的要求,在保证插头或连接器断开后,在输入端LN上的滞留电压在1S之内衰减到初始值的37%在设计时一般会采用并接一个或两个MΩ级阻抗的电阻进行能量泄放,而输入端是高压,当电阻耐压值低输入端高压就会失效。

 

压敏电阻是在模块电源EMC电路中最常用的元件,用于防护电力供应系统的瞬时电压突变对电路产生的伤害。原理为当前端电压高于压敏电阻的开启电压时,压敏电阻被击穿,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。不过压敏电阻是提供不了完整的电压保护,其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。压敏电阻不能提供保护的部分主要有开机时的冲击电流、短路时的过电流、电压突降等情况,这些需要采用其它的防护方式。

 

热敏电阻是一种跟温度相关的器件,主要分为NTCPTC。NTC为负温度系数热敏电阻,温度越高,阻抗越小。PTC为正温度系数热敏电阻,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起到了重要作用。

 

NTC在电路中主要为抑制启动电流,一般由于系统内部存在功率电路、容性及感性负载,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中容易导致器件被击穿损坏。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。当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,损耗降低,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,在系统运行过程中,电路异常导致出现大电流时,如果该电路中串有一个PTC,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的另一个作用可以在电路中实现过温保护。