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NTC热敏电阻:赋能电源能效合规,兼顾浪涌防护与能效优化的核心器件

近期,欧盟生态设计法规(EU2025/2052 正式生效,2028 12 14 日强制实施,取代旧规(EU2019/1782涉及外部电源、无线充电器 / 充电板、通用便携电池充电器、USB Type C 线缆,USB PD 最高 240W,要求至少一个 USB C 端口、可拆卸线缆、通用充电器标识与功率标注,提升能效与互操作性。而这里面少不了NTC热敏电阻的身影。

配图

在全球能源效率提升与绿色低碳发展的大趋势下,欧盟接连出台(EU2019/1782与(EU2025/2052等能效新规,对电源产品的平均有效效率、空载功耗及低负载效率提出了愈发严苛的要求。对于电源模块、适配器等电子设备而言,浪涌抑制与过流保护是保障设备安全运行的基础功能,而相关器件的选择直接影响电源能否满足欧盟能效标准。在众多浪涌抑制与保护器件中,功率型NTC热敏电阻凭借其独特的动态工作特性,成为兼顾浪涌防护效果与电源能效表现的最优解,为电源产品的欧盟合规之路提供了关键支撑。

电源设备在开机瞬间,输入侧的大容量滤波电容处于完全放电状态,会产生峰值可达稳态电流数十倍甚至上百倍的浪涌电流。这一瞬时大电流不仅可能导致整流桥烧毁、保险丝熔断等硬件损坏,还会引发电网电压跌落,干扰其他设备正常运行。为解决这一问题,行业内曾广泛采用固定电阻、普通保险丝、自恢复保险丝(PPTC)等器件,但这些器件NTC热敏电阻在能效表现上均存在明显短板。

固定电阻作为静态限流器件,需通过选择较大阻值实现浪涌抑制效果。然而,在电源正常工作阶段,固定电阻的阻值保持不变,会持续产生I²R功耗。这部分功耗直接降低电源的输出功率,导致转换效率下降,在大功率电源中,这种能效损耗尤为显著,不仅无法满足欧盟能效新规对平均有效效率的要求,还会因自身发热严重需额外增加散热设计,推高系统成本与体积。

普通保险丝的核心功能是过流熔断保护,其低阻特性虽对正常工作能效无负面影响,但本质上不具备浪涌抑制能力。实际应用中,保险丝需与其他浪涌抑制器件搭配使用,才能同时实现保护与限流功能,无法单独满足电源的浪涌防护需求。

自恢复保险丝(PPTC)在正常工作时处于低阻态,功耗较低,对能效影响较小,同时具备过流保护与轻度浪涌抑制能力。但相较于功率型NTC热敏电阻,其浪涌抑制效果较弱,在大功率电源或高浪涌电流场景下难以满足防护要求,且正常工作时的功耗仍略高于功率型NTC热敏电阻。

与上述器件相比,功率型NTC热敏电阻的核心优势在于其启动时高阻限流,正常工作时低阻降耗的动态自适应工作模式。常温下(25℃),功率型NTC热敏电阻具有适中的初始电阻,开机时串联在输入回路中,能够有效限制浪涌电流峰值,避免电源核心器件受损。电流通过后,NTC热敏电阻因焦耳热迅速升温,电阻值急剧下降至毫欧级。在电源正常工作阶段,其功耗趋近于零,不会产生持续的能量损耗,既不影响电源的平均有效效率,也不会增加空载功耗,完全符合欧盟能效新规的各项指标要求。

表格

值得注意的是,功率型NTC热敏电阻对电源能效的贡献不仅体现在正常工作阶段的低功耗,更在于其对电源全生命周期能效稳定性的保障。通过有效抑制开机浪涌,功率型NTC热敏电阻能够保护整流桥、滤波电容、开关管等核心器件免受损坏,避免因器件故障导致的电源能效下降或提前报废。同时,其浪涌抑制功能可减少电网电压波动,符合欧盟对电子设备电磁兼容性(EMC)的附加要求,与能效法规共同构成电源产品CE认证的重要基础。

在欧盟能效新规持续收紧的背景下,电源产品的能效表现与合规性已成为市场竞争的核心要素。功率型NTC热敏电阻凭借其在浪涌抑制与能效优化方面的双重优势,不仅能够满足电源设备的安全防护需求,更能助力电源产品轻松通过欧盟能效认证,降低市场准入门槛。对于电子元器件生产企业与电源制造商而言,选择功率型NTC热敏电阻作为浪涌抑制核心器件,是实现产品性能与能效双赢的关键决策,也是顺应全球绿色能源发展趋势的必然选择。

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