【经验】如何巧用热敏电阻的耗散系数δ来选择功率模块？

时间： 2017-09-21 来源：世强作者：Joshua

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NTC 热敏电阻的主要作用是在电路中抑制浪涌电流，其效果示意图如下图1：

图1

参考下面图2的电路图进行解说，NTC热敏电阻的电路丝印是R20（红色圈圈）。蓝色为直流冲击的电压，绿色圈圈处为保险。NTC热敏电阻在该电路的主要功能是吸收电流尖峰，从而实现通电瞬间保护后端电路元器件的目的。在电路中主要是电流参数和最大温度参数影响到R20的选型。

图2

温升是决定器件是否适合使用的重要条件之一。热敏电阻的电流规格根据电路具体应用选择，但是工作时的温升与热耗散系数（mW/℃）紧密相关。温升与耗散系数的关系在耗散系数的原理中描述。

那么耗散系数δ具体是什么原理呢？

耗散系数δ：使NTC温度上升1K所消耗的功率称为耗散系数。耗散系数δ的计算方法如下：

式中：UTH为NTC的端电压，ITH为流经NTC的电流，Tb为自热稳定温度，Ta为室内温度。可见NTC温度的上升指的是自热温度。从另一个角度看，自热造成的温升可以利用δ计算出来。

例如：已知耗散系数δ为0.1W/℃，测量的UTH•ITH为3W。则：

Tb-Ta=UTH•ITH/δ=3/0.1℃=30℃

自热使NTC高于环境温度30℃。

为什么要特别关注NTC的耗散系数呢？

因为在正常使用时，我们可能会遇到冲击电流在规格内，电流抑制效果也是正常的，初始时温升也是正常的（温升接近上限），但是使用一段时间后，NTC却是损坏了。经分析后，因冲击次数的增加改变了热敏材料的特性，进一步提升了耗散系数δ的数值，随着时间的推移，器件工作的最高温度变大，导致器件损坏。故在抑制电流条件满足的情况下，选择耗散系数δ参数越小，器件的寿命周期越长。

可见耗散系数是衡量温升的最主要参数。

VINCOTECH功率模块内部均有集成NTC。下面以Vincotech的A0-VS122PA300M7-L757F70的VINco E3功率模块为例，其内部的NTC热敏电阻示意图为下图3右下角位置：

图3

其中A0-VS122PA300M7-L757F70的VINco E3模块的NTC主要参数如下：

根据参数表，NTC的Power dissipation constant（耗散系数δ）参数是1.4mW/K。通过这一个参数，我们可以初步的评估Vincotech模块的温升与功率的关系。

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小旋风 Lv7. 资深专家 2017-12-15

这个不错
自强 Lv7. 资深专家 2017-10-09

学习了，不错！
花花花 Lv6. 高级专家 2017-09-21

学e

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