最近在维修GMC-I SYSKON P3000 / P4500系列直流电源过程中，发现有一些电源失效原因有些是“通病”--和大的滤波电容并联的瓷片电容烧毁，同时前端和NTC并联的继电器也失效了，这些只是失效的表象，我们需要找到失效的根源，然后尽量采取一些措施去避免人为因素导致的失效。为了达成这个目的，我们首先要从开关电源的一些基础问题谈起。

开关直流电源保护电路，是电源设计、维修等工作不容忽视的重要一环，保护电路设计深入细致，维修不留“死角”，能确保开关电源长时间、重负载地稳定工作，将设计性能可靠充分发挥。

开关直流电源电路的保护，离不开一些基础电子元件，如下图所示部分种类的保护原件（从网上下载，其中没有NTC，敬请谅解）。

在此，我想以SYSKON P3000 / P4500系列直流电源失效为切入点，浅析：1）NTC元件在开关电源保护电路中的应用机理；2）如何有效避免一些不当操作引起的“意料之中的失效”问题；3）相关电路的失效机理分析。

NTC热敏电阻( Negative Temperature Coefficient Thermistor )是一种由锰(Mn)、镍(Ni)、铜(Cu)等成分构成的氧化物烧结体。NTC热敏电阻是一种随着温度的变化其电阻阻值呈相反趋势变化，且变化率极大的半导体电阻器。通常热敏电阻可用在温度检测、温度补偿、防浪涌等场合。

NTC热敏电阻的阻值(RT)与热力学温度(T)的典型关系曲线如下图所示，可见随着温度的升高，RT迅速减小。 

上述关系可采用下式的指数关系表示。

其中，式中RT0为热敏电阻在温度T0(热力学温度)下的阻值，B为热敏指数，与热敏电阻的半导体材料和加工工艺有关。

SYSKON  P3000 / P4500系列直流电源，都是用NTC33（33Ω）和继电器（15V/16A）并联- NTC在电源中的作用是抑制开机时的浪涌电流，开机一瞬间NTC温度低，阻值大，抑制浪涌电流，之后NTC温度上升，阻值下降，一直降到很低，消耗的功率很小，为了达到NTC功率“零”消耗，需要在NTC上并联一个继电器，开机之后继电器吸合，将NTC短路，就达成了这个目标；同时让NTC有时间冷却下来，下次启动马上就能发挥作用，这样就两全其美了。

但如果短时间反复关开机，NTC来不及冷却，则阻值一直很低，不能抑制电流，起不到保护的作用，所以建议这类电源关机后，过一会儿再次开机，让NTC电阻在这期间进行有效的功能恢复，对设备的保护有积极的意义，可以避免一些“意料之中的失效”问题的发生。

继电器失效（或者是NT33本身失效）会出现什么结果呢?

我遇到的多是继电器触点烧坏，一直常闭，则NTC33就彻底失去了抑制开机浪涌电流的能力，开机浪涌电流将直接冲击电解电容和瓷片电容并联电路，这种冲击将是“致命”的，因为浪涌电流成分比较复杂，以高压脉冲为主，而这些成分作用对象是电容，让电容失效。

有趣的是：但在某些开关电源中，例如变频空调，是用PTC和继电器并联，PTC也就是正温度系数的热敏电阻，就是温度越高，阻值越大。这又是为什么呢？

因为空调尤其是变频空调，开机时要给大电容充电，另外压缩机的启动电流也很大，对电源冲击很大，容易烧坏电路，所以用PTC，开机之后随着PTC温度上升，电阻增大，控制电流上升得不要太快，让室外机电路“慢慢”醒过来，正常工作之后，继电器吸合，将PTC短路，不让PTC两端有很高的压降，因为此时PTC阻值高。当然被短路之后也就不消耗功率。如果开机过程中出现异常，主继电器没有吸合，PTC则随着温度上升阻值变得很大，起了阻断电流的作用，类似保险丝熔断（当然没有完全熔断）。

所以，空调之所以用PTC而不用NTC，主要还是在于空调开机浪涌电流更大、时间更长，因此对开机浪涌电流的控制要求比普通开关电源更高，用PTC才能“持续”控制电流的增加，给后端主控电路一个“缓慢”启动的时间，同时在启动出现异常时起到保护的作用。

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