電源電路通電的瞬間,，外部電源的能量首先轉(zhuǎn)移到輸入濾波電容上。該瞬間產(chǎn)生很大的浪涌電流,，如果不加以限制,，很容易損壞保險(xiǎn)絲以及后續(xù)的整流二極管等周邊電子元器件。

因此在電路設(shè)計(jì)時(shí),，需要考慮如何限制浪涌電流,。在本文中，我們將首先介紹如何使用NTC熱敏電阻限制浪涌電流,，然后介紹如何選擇NTC熱敏電阻,，最后介紹如何使用繼電器進(jìn)一步減小NTC熱敏電阻上的功耗,。

NTC (負(fù)溫度系數(shù)) 熱敏電阻是指隨溫度上升電阻呈指數(shù)關(guān)系減小,、具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。下圖1是典型的AC-DC電源電路前端,，圖中Z1為NTC熱敏電阻,。該電阻在電源通電時(shí)能起到瞬間限流保護(hù)的作用。

電源電路通電的瞬間,，可以看成是對(duì)濾波電容（如下圖1中的C1,、C2）充電的過(guò)程。涌浪電流的大小可以用電壓除以濾波電容的等效串聯(lián)電阻來(lái)估算

電流值越大,，對(duì)周邊電路的破壞力越大,。

為了解決這一問(wèn)題，最簡(jiǎn)單方法加一個(gè)NTC熱敏電阻（如下圖1中的Z1）來(lái)減小涌浪電流的大小，此時(shí)通電瞬間的浪涌電阻相當(dāng)于電壓除以NTC熱敏電阻與濾波電容的等效串聯(lián)電阻之和

比如使用一個(gè)25℃時(shí)為10Ω的NTC熱敏電阻，假設(shè)濾波電容的等效串聯(lián)電阻為1Ω,，那么浪涌電流大小將相應(yīng)降到十分之一左右。可見(jiàn)NTC熱敏電阻的阻值越大,，限制浪涌電流的效果越好,。

圖1，AC-DC電源電路前端

當(dāng)然NTC熱敏電阻的阻值并不是越大越好,。阻值越大,，消耗的功耗越大。負(fù)溫度系數(shù)NTC熱敏電阻很好的平衡了限制浪涌電流以及功耗,。

對(duì)于一個(gè)100W的電源電路來(lái)說(shuō),，假設(shè)使用一個(gè)25℃時(shí)為10Ω的NTC熱敏電阻。 在剛接通電源,，環(huán)境溫度25℃條件下,，NTC熱敏電阻將會(huì)有2W左右的功率損耗：

然后隨著電流流過(guò)NTC熱敏電阻，溫度逐漸升高,。假設(shè)NTC熱敏電阻升溫到85℃,，電阻降到2Ω左右, 在NTC熱敏電阻上的損耗將降到0.4W左右 (; )。

Digi-Key 網(wǎng)站列出了很多NTC熱敏電阻的參數(shù),，其中“25℃的歐姆值”與B值是兩個(gè)很重要的參數(shù)?！?5℃的歐姆值”決定了NTC熱敏電阻在電源電路通電瞬間的限流能力,。而根據(jù)B值可以計(jì)算出NTC熱敏電阻達(dá)到最終溫度時(shí)的電阻值,。

Digi-Key NTC熱敏電阻

圖2，Digi-Key網(wǎng)站NTC參數(shù)比較與篩選

那么如何進(jìn)行B的選擇與計(jì)算呢,？B值范圍 (K) 是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器的熱敏指數(shù),，反映了兩個(gè)溫度之間的電阻變化。它被定義為兩個(gè)溫度下零功率電阻值的自然對(duì)數(shù)之差與這個(gè)溫度倒數(shù)之差的比值,。

從上面的等式中,，R1、R2分別是絕對(duì)溫度T1,、T2時(shí)的電阻值（Ω）,。其中B0/50、B25/50,、B25/75,、B25/85、B25/100分別對(duì)應(yīng)不同溫度之間的B值,。

如果我們希望當(dāng)溫度25°C 時(shí)阻值為10Ω,，當(dāng)溫度為85°C時(shí)阻值為2Ω，帶入上面的等式可以得到,，B值需要2864K以上,。

圖3，從Digi-Key網(wǎng)站中很快篩選適當(dāng)NTC熱敏電阻參數(shù)

最后綜合篩選,，很快便找到EPCOS (TDK) B57234S0100M000 B值3060K, 25°C 時(shí) 10,，功率3.2W，基本符合要求,。

對(duì)于有些應(yīng)用來(lái)說(shuō), 降低功耗特別關(guān)鍵,，在NTC熱敏電阻上的功率損耗不能忽略不計(jì),。可以在NTC熱敏電阻上并聯(lián)一個(gè)繼電器來(lái)減小NTC熱敏電阻的功耗,。如下圖,，Vaa是后續(xù)電路經(jīng)過(guò)AC-DC轉(zhuǎn)換的數(shù)字/模擬電源，比如5V/12V,。

繼電器初始是斷開(kāi)的,。當(dāng)Vaa逐漸達(dá)到自身電壓的時(shí)候，齊納二極管D1導(dǎo)通,，三極管Q1打開(kāi),，繼電器RY1閉合，相當(dāng)于把限流NTC熱敏電阻Z1短路,。

當(dāng)然這里也可以使用普通電阻來(lái)代替NTC熱敏電阻充當(dāng)限流電阻,。普通電阻配合繼電器使用的情況下,，阻值不受溫度影響更穩(wěn)定，限流的效果也更穩(wěn)定,。

圖4,，使用繼電器降低NTC熱敏電阻功耗

對(duì)于一些低成本，功率較低的電源電路,，使用NTC熱敏電阻限制浪涌電流往往比較常見(jiàn),。對(duì)于中/高功率的電源電路以及對(duì)電源轉(zhuǎn)換效率要求比較高的應(yīng)用，可以使用繼電器進(jìn)一步減小NTC熱敏電阻上的功耗,。

Digi-Key功率繼電器

Digi-Key 更多不同的繼電器選擇

電源電路通電的瞬間,，外部電源的能量首先轉(zhuǎn)移到輸入濾波電容上。使用NTC熱敏電阻既可以限制浪涌電流,，同時(shí)在溫度升高的時(shí)候阻值變低,，從而減小NTC熱敏電阻本身的功耗。最后,，可以使用繼電器等外圍電路進(jìn)一步降低NTC熱敏電阻作為限流電阻的功耗,。