Перейти к содержанию

NTC-ограничитель пускового тока

Холодный NTC-термистор в цепи питания ограничивает бросок тока при включении, а прогревшись, почти не мешает работе. Но у этого простого решения есть ограничения: термистор горячий, медленно остывает и не защищает при быстром повторном включении.

Обновлено Редакция GAW

NTC-ограничитель пускового тока (NTC inrush current limiter, ICL) — термистор с отрицательным ТКС, который включают последовательно с нагрузкой, чтобы ограничить пусковой ток. В момент включения он холодный, и его сопротивление R25 ограничивает бросок тока заряда накопительного конденсатора за выпрямителем. Затем ток нагрузки разогревает термистор, и, по данным TDK, его сопротивление падает в 10–50 раз, так что в рабочем режиме потери малы. Это частный случай NTC-термистора, работающего с самонагревом.

Что написано в даташите

На примере серии TDK S236 (диск диаметром до 11,5 мм):

ПараметрЧто означаетS236, R25 = 10 Ом
R25сопротивление холодного термистора при 25 °C, допуск ±20 %10 Ом
Imaxнаибольший длительный ток (DC или RMS) при 0–65 °C3,5 А
Rminостаточное сопротивление при Imax и 25 °C0,180 Ом
Ctest (Ct1)наибольшая ёмкость, которую можно заряжать через термистор при 230 В300 мкФ
τthпостоянная времени остывания в воздухеоколо 70 с

Ёмкость Ctest TDK проверяет по IEC 60539-1: конденсатор разряжают через резистор 1 Ом и термистор, начальное напряжение на термисторе — 375 В. Выше 65 °C длительный ток снижают по кривой из application notes, верхний предел температуры — 170 °C.

Ограничения

  • Медленное остывание. Полное сопротивление восстанавливается через 1–2 минуты после отключения. При быстром повторном включении горячий термистор почти не ограничивает ток. В мощных источниках его после запуска шунтируют реле.
  • Только последовательно. Параллельное включение TDK считает недопустимым: один термистор забирает весь ток и разрушается.
  • Нагрев. Средняя температура термистора в крайних случаях доходит до 250 °C, горячими становятся и выводы. Соседние детали и материалы держат на расстоянии и рассчитывают на такую температуру.

Подобрать термистор или резистор с реле по напряжению, ёмкости и току помогает калькулятор пускового тока.

Безопасность. Термистор стоит в сетевой цепи до выпрямителя или сразу после него и находится под сетевым потенциалом; при работе его поверхность горячая. Замеры на нём делают только с развязкой от сети, а прикасаются к нему после отключения и остывания.

Частые вопросы

Как подобрать NTC-ограничитель пускового тока?

TDK предлагает три шага. Сначала по ёмкости нагрузки выбрать типоразмер: допустимая ёмкость Ctest в даташите должна быть больше ёмкости в схеме. Затем по длительному току: он не должен превышать Imax с учётом снижения при высокой температуре. И уже внутри типоразмера взять наибольшее R25, которое позволяет рабочий ток: чем выше холодное сопротивление, тем сильнее ослаблен бросок.

Почему термистор не защищает при быстром повторном включении?

После отключения он остывает медленно: по TDK полное сопротивление восстанавливается только через 1–2 минуты. Если включить прибор раньше, термистор ещё горячий, его сопротивление мало, и бросок тока почти не ограничен. Поэтому в мощных источниках термистор после запуска шунтируют реле, а при выключении реле размыкают.

Можно ли поставить два NTC-термистора параллельно?

Нет, TDK прямо запрещает параллельное включение. Ток не делится поровну: термистор, взявший больше тока, сильнее греется, его сопротивление падает, и в итоге он берёт на себя весь ток, вплоть до разрушения, а остальные остаются холодными. Если одного не хватает, термисторы включают последовательно или берут больший типоразмер.

Источники

  1. TDK Electronics. NTC Inrush Current Limiters — Application notes (July 2019) — 1.1: термистор последовательно с нагрузкой ограничивает ток холодным сопротивлением, нагреваясь, уменьшает сопротивление в 10–50 раз; 1.2: последовательное соединение допустимо, параллельное недопустимо — ток не делится поровну; 1.3: средняя температура в крайних случаях до 250 °C, выводы горячие; 1.4: Imax — наибольший длительный ток (DC или RMS) при 0–65 °C, выше — снижение по кривой, Tmax 170 °C; 1.5: после отключения полное сопротивление восстанавливается через 1–2 мин, полезно шунтировать термистор; 1.6: испытание на наибольшую ёмкость по IEC 60539-1, RS = 1 Ом, VNTC = 375 В в начале разряда; 1.7: выбор по ёмкости нагрузки, длительному току и требуемому ослаблению броска (R25)
  2. TDK Electronics. NTC thermistors for inrush current limiting, Series S236 (B57236S0***M0**, 2021-04-22, version a) — Pmax 2,1 Вт, допуск R25 ±20 %, δth ≈ 10 мВт/К, τth ≈ 70 с, Cth ≈ 700 мДж/К; табл. 1: например, R25 = 10 Ом — Imax1 3,5 А при 0–65 °C, Ct1 300 мкФ при 230 В, 1200 мкФ при 110 В, Rmin 0,180 Ом при Imax и 25 °C; R25 = 2,2 Ом — 6 А, 200 мкФ, Rmin 0,057 Ом; покрытие по UL 94 V-0, допуск UL 1434
  3. TDK Electronics. NTC Inrush Current Limiters — General technical information (April 2026) — 3.1.6: постоянная времени остывания — время, за которое ненагруженный термистор изменит температуру на 63,2 % разности с окружающей; измеряют в неподвижном воздухе при 25 °C, нагрев до 85 °C и остывание до 47,1 °C
  4. TDK Electronics. NTC Inrush Current Limiters — Cautions and warnings (April 2026) — Mounting: температура поверхности при работе может быть очень высокой — соседние детали на достаточном расстоянии, материалы рассчитаны на такую температуру, нужна вентиляция; Operation: только в заданных диапазонах температуры, напряжения и тока

Нашли ошибку?