开关模式电源中的电流浪涌问题是由于在高频斩波之前用于平滑整流的60Hz电流中的纹波的大滤波电容器引起的。上图说明了常用于开关电源的电路。

 

在上面的电路中，导通时的最大电流是峰值线电压除以R的值; 对于120 V，它大约是120x√2/ RI。理想情况下，在开启期间RI应该非常大，并且在供电运行之后，应该减少到零。该  NTC  热敏电阻  非常适合这种应用。它通过作为功率电阻器起作用来限制浪涌电流，当由流过它的电流加热时，​​该功率电阻器从高冷电阻下降到低热电阻。设计NTC  热敏电阻  作为浪涌电流限制器时需要考虑的一些因素  是：

 

开启时允许的最大浪涌电流

将NTC  热敏电阻  与滤波电容的大小相匹配 

稳态电流的最大值

最高环境温度

预期电源寿命


 

最大浪涌电流

限制浪涌电流的主要目的是防止与DC / DC转换器输入串联的元件损坏。通常，浪涌保护可防止保险丝或断路器的误吹以及开关触点的焊接。由于大多数  NTC  热敏电阻  材料在任何给定温度下都非常接近欧姆，因此NTC  热敏电阻的最小空载  电阻是通过将峰值输入电压除以电源中允许的最大浪涌电流（Vpeak / Imax浪涌）来计算的。

 

开启时的能量激增

在电路通电的瞬间，切换器中的滤波器帽看起来像短路，在相对短的时间内，将存储等于1 / 2CV2的能量。滤波电容器存储的所有电荷必须流过   热敏电阻。这种大电流浪涌的净效应是 在电容器充电期间非常快速地增加热敏电阻的温度  。 在该电容器充电期间热敏电阻中产生的能量的   大小取决于对电容器充电的电源的电压波形。然而，NTC  热敏电阻产生的能量很好地近似  在此期间是1 / 2CV2（能量存储在滤波电容器中）。的能力  NTC  热敏电阻 来处理这种能量激增很大程度上该装置的质量的函数。这个逻辑可以在能量平衡方程中看出，  热敏电阻  是自加热的：

输入能量=能量存储+能量消耗或以差分形式：Pdt = HdT +δ（T-TA）dt

 

哪里：

P = NTC  热敏电阻产生的功率 

t =时间

H = NTC  热敏电阻的热容量 

T = 热敏电阻  体的温度 

δ=耗散常数

TA =环境温度

在电容器充电的短时间内（通常小于0.1秒），耗散的能量非常少。大部分输入能量作为热量存储在  热敏电阻  体中。在标准浪涌限制器表中，列出了120 V和240 V时的最大电容推荐值。该额定值不用于定义热敏电阻的绝对容量  。相反，它是一个实验确定的值，超过该值，浪涌电流限制器的寿命可能会有所减少。

 

最大稳态电流

热敏电阻的最大稳态电流额定值   主要取决于热敏电阻  成为元件的最终产品的可接受寿命  。在稳态条件下，已经给出的微分方程中的能量平衡减少到下面的热平衡公式：

功率= I2R =δ（T-TA）

随着更多电流流过器件，其稳态工作温度将增加，其电阻将降低。最大额定电流与最大允许温度相关。

在标准浪涌电流限制器表中列出了每个单元负载电阻值，以及建议的最大稳态电流。这些额定值基于标准PC板散热，没有气流，环境温度为77°（25°C）。但是，大多数电源都有一些气流，这进一步提高了已经纳入最大额定电流的安全裕度。要降低在升高的环境温度下运行的最大稳态电流，请使用以下等式：

Iderated = Iderated =√（1.1425-0.0057 x TA）x Imax @ 77°F（25°C）