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NTC 热敏电阻(NTC Thermistors)——温度的“翻译官”与上电浪涌的“刹车片”

类别定位

NTC(负温度系数热敏电阻,Negative Temperature Coefficient thermistor)在开关电源里干两件相反的事:信号侧——把温度翻译成阻值,供 IC 的 NTC/FAULT 脚做过温保护(UCC28701/02/03、NCP1681 等都是这条路线);功率侧——靠自热工作,冷态高阻限住上电浪涌、热态低阻让稳态损耗可接受(浪涌限流器 ICL)。同一颗陶瓷、两种设计目标恰好相反:做传感器要压小自热,做限流器要靠自热——TDK 总技说 §3.2.1 的 V/I 四段曲线把这两半讲透了(传感器用 dV/dI=R 直线段,限流器用 dV/dI<0 下降段)。

方法论出处:本文件夹 01_TDK总技说全译 为 EPCOS《NTC Thermistors — General technical information》(2018-01,15 页)全文精译——式 (1)~(17)、图 1~8 全录;浪涌限流选型视角见该篇文末“本库展开”节。ICL 选型主文献 02_TDK浪涌限流全译(TDK《NTC Inrush Current Limiters》应用笔记,2019-07,7 页)为姊妹篇全译——讲透浪涌限流原理、串联并联禁忌、降额、C_test 与选型三步法,两篇配合使用。

关键数字速查(TDK 总技说口径)

参数 值 条件/出处
电阻温度系数 −2%/K ~ −6%/K 金属的 10 倍、硅温度传感器的 5 倍(§1)
R-T 指数模型 R_T = R_R·e^{B(1/T−1/T_R)} 式 (1),仅额定点附近区间够准(§3.1.1)
B 值范围 2000~5000 K 常见 NTC 材料(§3.1.2)
B 值换算系数 B25/100 = 1483.4·ln(R25/R100) 式 4a;4b~4g 七档(25/50、25/85、0/100、25/200、100/200、200/300)全录
温度系数公式 α = (1/R)·dR/dT = −B/T² 式 (5) + 本库求导
阻值公差合成 额定阻值公差 + B 值散差×|B(1/T_R−1/T)| 式 (8)——离额定点越远 B 散差权重越大
温度公差换算 ΔT = (1/α)·ΔR/R 式 (9)
热平衡方程 P_el = δ_th·(T−T_A) + C_th·dT/dt 式 (10);稳态 dT/dt=0 得式 (11)
耗散系数 δ_th mW/K;按 V/I=R(T2=85℃) 点测 式 (13)/(14);全部热参数按静空气标定(§3.2.3)
热时间常数 τa 升温到温差 63.2%(1−1/e) 式 (15);水中 EN 60539 双槽法(25→85 ℃)、空气双风道法(40→80 ℃、5 m/s)(§3.2.6)
冷却时间常数 τc 85 ℃→47.1 ℃ @25 ℃ 静空气 ICL 重启能力的决定参数(§3.2.7)
热容量 C_th C_th = δ_th·τ_c(mJ/K) 式 (16)/(17)(§3.2.8)
老化方向 阻值增大、B 值漂移(固态反应,不可逆) 室温即发生、高温加速;出厂前专门老化(§3.2.9 + §2)
自热示例核算 5 V/200 µA、R_S=5/10/20 kΩ → V_NTC=4/3/1 V B57861S0103F045(10 kΩ±1%,B=3988 K±0.3%);恒压曲线峰点在 R_S=R_NTC(§3.2.2)

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篇 内容 出处(原文 PDF 在 90_资料源/)
00_TDK总技说全译.md EPCOS NTC 总技说全文精译:定义/制造/零功率特性(式 1~9)/带电特性(式 10~17)/V-I 四段/自热/τa/τc/老化 + 浪涌限流选型视角(本库展开) NTC_TDK-EPCOS_GeneralTechnicalInfo.pdf(2018-01,15 页)
01_TDK浪涌限流全译.md 《NTC Inrush Current Limiters》应用笔记全文精译:浪涌限流原理(冷阻吸收上电浪涌→自热阻值降 10~50 倍)/串联并联禁忌/自热与降额/重启 τc/最大允许电容 C_test(IEC 60539-1)/选型三步法 + 与 PTC/主动限流对比(本库展开) NTC_TDK-EPCOS_InrushCurrentLimiters.pdf(2019-07,7 页)

存疑与待核实