最近在維修GMC-I SYSKON P3000 / P4500系列直流電源過程中，發(fā)現(xiàn)有一些電源失效原因有些是“通病”--和大的濾波電容并聯(lián)的瓷片電容燒毀，同時前端和NTC并聯(lián)的繼電器也失效了，這些只是失效的表象，我們需要找到失效的根源，然后盡量采取一些措施去避免人為因素導(dǎo)致的失效。為了達(dá)成這個目的，我們首先要從開關(guān)電源的一些基礎(chǔ)問題談起。

開關(guān)直流電源保護(hù)電路，是電源設(shè)計、維修等工作不容忽視的重要一環(huán)，保護(hù)電路設(shè)計深入細(xì)致，維修不留“死角”，能確保開關(guān)電源長時間、重負(fù)載地穩(wěn)定工作，將設(shè)計性能可靠充分發(fā)揮。

開關(guān)直流電源電路的保護(hù)，離不開一些基礎(chǔ)電子元件，如下圖所示部分種類的保護(hù)原件（從網(wǎng)上下載，其中沒有NTC，敬請諒解）。

在此，我想以SYSKON P3000 / P4500系列直流電源失效為切入點(diǎn)，淺析：1）NTC元件在開關(guān)電源保護(hù)電路中的應(yīng)用機(jī)理；2）如何有效避免一些不當(dāng)操作引起的“意料之中的失效”問題；3）相關(guān)電路的失效機(jī)理分析。

NTC熱敏電阻( Negative Temperature Coefficient Thermistor )是一種由錳(Mn)、鎳(Ni)、銅(Cu)等成分構(gòu)成的氧化物燒結(jié)體。NTC熱敏電阻是一種隨著溫度的變化其電阻阻值呈相反趨勢變化，且變化率極大的半導(dǎo)體電阻器。通常熱敏電阻可用在溫度檢測、溫度補(bǔ)償、防浪涌等場合。

NTC熱敏電阻的阻值(RT)與熱力學(xué)溫度(T)的典型關(guān)系曲線如下圖所示，可見隨著溫度的升高，RT迅速減小。 

上述關(guān)系可采用下式的指數(shù)關(guān)系表示。

其中，式中RT0為熱敏電阻在溫度T0(熱力學(xué)溫度)下的阻值，B為熱敏指數(shù)，與熱敏電阻的半導(dǎo)體材料和加工工藝有關(guān)。

SYSKON  P3000 / P4500系列直流電源，都是用NTC33（33Ω）和繼電器（15V/16A）并聯(lián)- NTC在電源中的作用是抑制開機(jī)時的浪涌電流，開機(jī)一瞬間NTC溫度低，阻值大，抑制浪涌電流，之后NTC溫度上升，阻值下降，一直降到很低，消耗的功率很小，為了達(dá)到NTC功率“零”消耗，需要在NTC上并聯(lián)一個繼電器，開機(jī)之后繼電器吸合，將NTC短路，就達(dá)成了這個目標(biāo)；同時讓NTC有時間冷卻下來，下次啟動馬上就能發(fā)揮作用，這樣就兩全其美了。

但如果短時間反復(fù)關(guān)開機(jī)，NTC來不及冷卻，則阻值一直很低，不能抑制電流，起不到保護(hù)的作用，所以建議這類電源關(guān)機(jī)后，過一會兒再次開機(jī)，讓NTC電阻在這期間進(jìn)行有效的功能恢復(fù)，對設(shè)備的保護(hù)有積極的意義，可以避免一些“意料之中的失效”問題的發(fā)生。

繼電器失效（或者是NT33本身失效）會出現(xiàn)什么結(jié)果呢?

我遇到的多是繼電器觸點(diǎn)燒壞，一直常閉，則NTC33就徹底失去了抑制開機(jī)浪涌電流的能力，開機(jī)浪涌電流將直接沖擊電解電容和瓷片電容并聯(lián)電路，這種沖擊將是“致命”的，因為浪涌電流成分比較復(fù)雜，以高壓脈沖為主，而這些成分作用對象是電容，讓電容失效。

有趣的是：但在某些開關(guān)電源中，例如變頻空調(diào)，是用PTC和繼電器并聯(lián)，PTC也就是正溫度系數(shù)的熱敏電阻，就是溫度越高，阻值越大。這又是為什么呢？

因為空調(diào)尤其是變頻空調(diào)，開機(jī)時要給大電容充電，另外壓縮機(jī)的啟動電流也很大，對電源沖擊很大，容易燒壞電路，所以用PTC，開機(jī)之后隨著PTC溫度上升，電阻增大，控制電流上升得不要太快，讓室外機(jī)電路“慢慢”醒過來，正常工作之后，繼電器吸合，將PTC短路，不讓PTC兩端有很高的壓降，因為此時PTC阻值高。當(dāng)然被短路之后也就不消耗功率。如果開機(jī)過程中出現(xiàn)異常，主繼電器沒有吸合，PTC則隨著溫度上升阻值變得很大，起了阻斷電流的作用，類似保險絲熔斷（當(dāng)然沒有完全熔斷）。

所以，空調(diào)之所以用PTC而不用NTC，主要還是在于空調(diào)開機(jī)浪涌電流更大、時間更長，因此對開機(jī)浪涌電流的控制要求比普通開關(guān)電源更高，用PTC才能“持續(xù)”控制電流的增加，給后端主控電路一個“緩慢”啟動的時間，同時在啟動出現(xiàn)異常時起到保護(hù)的作用。

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