热敏电阻我们都知道，就是说对温度极为敏感的半导体电阻器，其阻值会随着温度显著变化。

根据电阻值随温度怎么变，又可以分成两类，一类是NTC(Negative Temperature Coefficient)热敏电阻，也就是负温度系数的热敏电阻。这类热敏电阻，温度升高时，电阻值下降，所以叫负温度系数。

另一类是PTC(Positive Temperature Coefficient)热敏电阻，即正温度系数的热敏电阻。顾名思义，这类热敏电阻在温度升高时电阻会增大。这类热敏电阻我们可能也比较熟悉，自恢复保险丝就是采用了这种原理。

今天的主题是NTC热敏电阻，而NTC热敏电阻也有两个用途，一个是用来测量温度的NTC热敏电阻。一般把NTC热敏电阻和正常的贴片电阻串联，分压之后的电压输入给MCU的ADC引脚，当NTC热敏电阻温度变化时，MCU便可以根据采集到的ADC值反推出NTC所在环境的温度。

上图中就是NTC测温的两种用法，左边这个图里的分压点可以直接使用ADC检测其电压，而右边这种电路已经使用比较器进行阈值比较，所以输出为数字量，直接输入MCU的IO即可。

这是拆解一个小米充电宝时看到的NTC测温案例，把NTC热敏电阻从电路板上引出，贴在聚合物锂离子软包电池上，这样当电池充放电过程中，就可以实时检测电池的温度，如果温度超出阈值，就可以切断充电或者放电，保障安全。

而另一类NTC热敏电阻就是功率型NTC热敏电阻，这一类NTC热敏电阻经常出现在开关电源中，这也是我们今天文章的主人公。先来看看以前拆解过的一些产品里面用的功率型热敏电阻。

这是拆解的一台200元的LCD投影仪的电源板上的NTC热敏电阻，型号是2.5D-11，它串联在交流电输入的零线上，用来抑制开机时的浪涌电流。

这是我平时摄影的补光灯坏了之后我打开维修，发现就是这个NTC热敏电阻坏了，于是我更换了一个上去。

这是烧坏的和要更换的二者对比，型号都是5D-9。

这是拆解一个智能共享充电桩时看到的NTC热敏电阻，它的型号是5D-13。

功率型热敏电阻常常应用于AC-DC电路中，用来抑制开机时的浪涌电流，上图是它所处的原理图的位置。

在开机时，由于后端电容较大，需要给电容完成充电，所以一般会产生较大的浪涌电流，而串联了NTC热敏电阻之后，就可以有效的抑制这个开机浪涌电流，并且，在完成浪涌电流抑制的作用之后，由于正常工作电流的持续作用，会使得功率型NTC热敏电阻的温度明显升高，于是它的电阻值将会下降到一个比较小的程度，这样就不会影响电路的正常工作。所以在这里串联一个NTC热敏电阻真是一举两得啊！

我随便在立创商城找了一个功率型NTC热敏电阻（其实不是随便找的，真实因素是它价格便宜，而且库存量超级大），和大家一起看看它的主要参数。

先看看它的命名方式，前面三个字母不用解释，后面的10指它的电阻值，再后面的D-13代表它的直径是13mm。这真是简单明了，比MCU或者SoC芯片的型号简单多了。

这个数据手册不是NTC5D-7这个单一型号的手册，而是一系列NTC热敏电阻的手册。其中关于NTC5D-7这个型号的技术参数是上图中框出来的这一行。

R25（Ω），这是它的标称电阻，意思是在环境温度为25℃时，1.5V 直流电压下测量到的电阻值，这是这个热敏电阻的设计值。那么这里的NTC5D-7里面的5显然就是指标称阻值是5Ω了。也就是说，在25℃条件下，用一个万用表去测量这个NTC的阻值，应该差不多就是5Ω。

Max. steady State current（A），这个是最大稳态电流的意思。指环境温度为25℃时，允许施加在NTCR热敏电阻上的最大连续电流值。NTC5D-7这个最大稳态电流是2A。

Residual Resistance（Ω），这个参数翻译过来是残余电阻值，是指在环境温度25℃时，热敏电阻流过最大连续电流时，热敏电阻的剩余电阻值。在这个NTC5D-7上，就是说流过2A电流时，这个NTC的阻值为0.28Ω。

Dissipation factor（mw/℃），这个是耗散系数，指在规定温度下，NTC热敏电阻耗散的功率变化与温度变化的比值。

Themal time Constant（s），热时间常数。这个理解起来有点麻烦，但是大概意思和电容的时间常数是比较类似的意思，只不过这个是关于热的，而电容是关于电荷充放的时间常数。这个热时间常数和耗散系数相乘之后，乘积越大，就表示这个NTC的热容量越大，抑制浪涌电流的能力也就越好。

Max. allowable capacity value 240V/120V（uF），这个意思是在不同交流电压下，该NTC热敏电阻所能承受的最大负载电容值。这里的最大负载容值，其实就是它所保护的后级电路的总等效电容。对于NTC5D-7来说，当电压240V时，后级总电容不应该大于100uF；当电压为100V时，后级总电容不应该大于390uF。既然功率型NTC热敏电阻最重要的作用就是抑制浪涌电流，那么这个参数就至关重要了。当电路接通瞬间，后级的大容量滤波电容等效于短路，会产生巨大的充电电流，而如果这个电容值越大，那么存储的电荷量就越多，浪涌电流就越大，能量也就越大。一旦总电容超过了NTC规定的这个最大负载电容值，就可能导致浪涌电流和能量超过NTC承受极限，导致NTC因过热而开裂，烧毁，甚至起火，造成安全隐患。

在我前面更换的摄影灯里面的NTC，可能就是因为负载总电容超过了NTC规定的最大负载电容值，从而导致多次开关机之后，这个NTC过载烧毁。

B（K），这个值是材料本身的常数，我们通常叫B值。NTC5D-7的B值是2700。

关于这个B值，可以参考数据手册中的详细定义。它有一套公式，里面还用到了ln计算，可见不是一个线性的系数。根据这个公式，实际上可以生成一个查找表，然后查表就可以反推出温度，这在测量型NTC的使用里是基操。而功率型则可以根据这个来推测温度变化带来的阻值变化的斜率，B值越高，NTC对温度越敏感，升温后电阻下降的越快，也就越容易进入低阻工作状态。

Operating Temperature(℃)，这个值，看一眼就知道，是指这个NTC热敏电阻的工作温度。NTC5D-7的工作温度范围是-40~150℃。

理解了这些技术参数，我们在选型时，就可以很轻松的选出适合我们的功率型NTC热敏电阻。

首先，要选择的NTC最大稳态电流应该大于电路正常工作时的最大电流，并保留充足的余量（比如1.5倍），这是最基本的原则，不然电路一工作你选择的NTC就跪了。

其次，这个标称电阻的选择也很重要，它应该大于实际电路中的峰值电压和允许的浪涌电流的比值。而且这个阻值，要在抑制浪涌的效果上（R越大，抑制浪涌效果越好）和稳态损耗（R越小越好）之间做出折中。R25的典型值范围在几欧到几十欧，需根据计算和实验确定最优值。

另外，还有一个比较关键的是，你选择的NTC，它的最大负载电容值应大于你后级电路的总电容。否则会导致NTC过载。

这里还有几个注意事项：

1、如果设备在短时间内（几十秒到几分钟内）频繁断电再上电，此时NTC仍然处于高温低阻状态，将失去抑制浪涌电流的作用，可能导致后级电路承受大电流冲击或NTC自身因能量累积而损坏。因此，使用功率型NTC的设备，在完全断电后，需要等待一段时间（通常建议1分钟以上）让其充分冷却，这样再次开机才能再次获得有效的浪涌抑制效果。

2、残余电阻一般很小，但是由于它串联在电源回路中，所以正常工作时会持续产生功耗，P=I*I*R，这个功率最终于NTC上以热量形式耗散，在系统设计时需要考虑散热设计以及系统效率。

3、功率型NTC热敏电阻是串联在电源回路中的。而对于串联在交流进线端的元件，其安全认证和失效模式至关重要。选型时应选择有相应安全认证的型号。功率NTC热敏电阻常见的失效模式除了开路、烧毁，在严重过载时也可产生短路故障，这存在很大的安全风险，所以对可靠性有更高要求的使用场景下，一般会与NTC并联一个继电器或者晶闸管，在启动后将NTC旁路掉，这样就可以彻底消除其稳态损耗和发热问题。

以上是关于功率型NTC热敏电阻的基本知识，搞明白了它的关键参数的含义，我们就能正确的使用它。