有些充電器在插電的時候會有很明顯的打火，火花很大，同時插頭也會出現(xiàn)燒蝕的情況。對于普通消費者來講，容易對產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生疑惑。為了避免在充電器插電的時候發(fā)生火花，往往都在輸入端串聯(lián)一顆NTC負溫度系數(shù)熱敏電阻，用于減小插電時的沖擊電流，避免產(chǎn)生火花從而影響用戶體驗。

充電器為何插電會有打火

在未使用PFC的寬電壓輸入的充電器中，通常都使用較大容量的電容用于初級濾波，保證在低壓時仍能保持足夠的輸出功率。但是較大容量的電容，在充電器接入電源的時候，交流電通過整流橋整流為電容充電，會產(chǎn)生較大的沖擊浪涌電流。若這個沖擊浪涌電流得不到限制，就體現(xiàn)在插座內(nèi)部金屬片和插頭接觸的瞬間產(chǎn)生較大的火花。

有一些充電器，內(nèi)部使用的初級控制器支持AC輸入檢測，在交流輸入中斷后，會關(guān)閉初級開關(guān)管，讓電容內(nèi)的電能儲存起來，電容存有電壓。這樣可以減小下次插電時的沖擊電流，減小火花的產(chǎn)生。

還有一種方法就是在充電器內(nèi)部加入升壓PFC電路，通過升壓，提高供給充電器初級的電壓，減小電容的容量。這樣可以縮小初級濾波電容的容量，縮小充電器體積，同時減小充電器插電時對電容的充電沖擊電流，減小打火現(xiàn)象。并且通過PFC還能避免大容量電解電容充電電流的畸變電流，校正功率因數(shù)，因此也成為現(xiàn)代大功率充電器的優(yōu)選。

NTC熱敏電阻的特性

NTC熱敏電阻，顧名思義是電阻，但是這個電阻是隨著溫度變化的。NTC為負溫度系數(shù)，電阻隨著溫度的上升而減小，和PTC正溫度系數(shù)隨溫度上升電阻增加的特性剛好相反。PTC可以用在加熱器等需要恒溫的場合如加熱器等產(chǎn)品，也可以用在鋰電池過流保護等，有對應(yīng)的PTC保險絲，用于電路過流保護功能。

而NTC熱敏電阻是冷態(tài)的電阻大，熱態(tài)的電阻小，也被做成熱敏電阻用于檢測溫度。當(dāng)溫度升高時，電阻減小，根據(jù)在電路中的接法，電壓達到閾值，觸發(fā)保護動作。NTC及PTC兩種熱敏電阻均有對應(yīng)的熱敏電阻，廣泛用于溫度檢測應(yīng)用中。

NTC熱敏電阻在充電器中的作用

說完了NTC熱敏電阻，順帶說了下對應(yīng)的PTC熱敏電阻，下面該介紹充電器為何要使用NTC熱敏電阻了。

紫米33W 1A1C充電器拆解，左側(cè)棕色保險絲右側(cè)綠色元件就是NTC熱敏電阻。

NTC熱敏電阻特寫，圖上這個個頭算是比較小的，一般隨著電源功率的增加，NTC熱敏電阻的體型也會對應(yīng)增加。NTC熱敏電阻串聯(lián)在電源的輸入中，冷態(tài)電阻較大，用于限制充電器接入電源的沖擊電流，減小插電時產(chǎn)生的火花。伴隨著充電器正常輸出，NTC電阻自身發(fā)熱降低電阻，降低NTC電阻上的壓降，減小串聯(lián)在電路中的功率損耗。

正因為NTC有低溫電阻高，高溫電阻低的特性。并且具有成本低，性能可靠的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于充電器的輸入端，進行輸入的浪涌抑制。

NTC熱敏電阻的缺點

NTC熱敏電阻串聯(lián)在輸入端可以起到抑制浪涌的作用，但是NTC也有固有的缺點。

首先是NTC是串聯(lián)在電路中的，雖然在正常工作后，阻值降低維持一個較低的電阻，但是還是會產(chǎn)生壓降，對電源的效率產(chǎn)生一個負面的影響。

另外就是NTC具有熱慣性，當(dāng)充電器正常工作，溫升發(fā)熱，拔掉后馬上又插回去，NTC沒有冷卻，還是在高溫，就起不到抑制浪涌電流的作用。這時的浪涌電流會很大，平時不會出現(xiàn)火花的充電器也會出現(xiàn)火花。

在大功率的開關(guān)電源，如服務(wù)器電源和電腦電源，內(nèi)部也是使用NTC進行浪涌抑制的，保護內(nèi)部的PFC升壓二極管等元件。這些電源會在NTC上并聯(lián)一個繼電器，搭配延時電路使用。在插電的時候，NTC接入電路，通過NTC為內(nèi)部電容充電，減小浪涌電流。延時一段時間后，繼電器閉合短路NTC，電流不再流過NTC熱敏電阻。

通過使用繼電器短路NTC的方式，一方面可以起到降低NTC功耗的作用，另外一方面，NTC被短路，不會發(fā)熱，溫度降低恢復(fù)高阻態(tài)，下電時繼電器同步釋放，將NTC接入電路，為下一次上電做好準備。

但是繼電器線圈保持也是需要電能，并且占用電源內(nèi)部空間。期待更新的器件，和更新的電路設(shè)計，能夠簡化傳統(tǒng)設(shè)計，并提高電源的轉(zhuǎn)換效率。

NTC在充電器中還有什么用處

我們這里換成小米65W 氮化鎵充電器來舉例子

這是初級的主控芯片，ACF拓撲的UCC28780，來自德州儀器，在右下方紅圈內(nèi)部的元件就是NTC熱敏電阻。

次級協(xié)議芯片，英飛凌CYPD3174，在芯片的左下角也有一顆NTC熱敏電阻。

這里的兩顆NTC熱敏電阻，與充電器輸入端的用途不同。NTC熱敏電阻連接在初次級的控制器上，用于時刻檢測充電器的內(nèi)部溫升。也是利用NTC熱敏電阻的溫度升高，電阻降低的這個特性來實現(xiàn)的。

主要的不同點是，串聯(lián)在輸入端的NTC熱敏電阻，是靠充電器的輸入電流來加熱，降低電阻。而連接在控制器上的，則是被充電器元件發(fā)熱所加熱。

當(dāng)NTC熱敏電阻受熱時，阻值降低，若溫度持續(xù)升高，當(dāng)控制器檢測到引腳上的電壓低于保護閾值后，判斷充電器已達到設(shè)計熱保護溫度，就會停止驅(qū)動信號輸出，使充電器停止工作，從而保護器件不會過熱擊穿損壞。

安克 20W 安芯充同樣在內(nèi)部設(shè)置了一顆NTC熱敏電阻用于充電器內(nèi)部及連接器的溫度檢測，進行實時的過熱保護，確保充電更加穩(wěn)定安全。

另外，NTC熱敏電阻在電池組和移動電源都有著非常廣泛的應(yīng)用。

小米10000mAh 33W快充充電寶口袋版Pro的兩顆電池之間有一顆NTC熱敏電阻，通過白色膠水固定。

冬天到了，iPad又開始不能充電了，必須要捂熱了才能充電。這就是電池組內(nèi)部的NTC熱敏電阻檢測到環(huán)境過低，不適合鋰電池充電，進行溫度保護的表現(xiàn)。

移動電源也是同樣，使用一顆NTC進行電池的高溫和低溫保護，防止高低溫對電池充放電造成危險。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

作為普及產(chǎn)品的高性價比解決方案，NTC熱敏電阻很好的解決了充電器在接入電源時，內(nèi)部電容充電帶來的浪涌電流問題。通過串聯(lián)NTC在電路中，有效抑制浪涌電流的幅度，可以保護器件不因浪涌電流沖擊而損壞。

同時，隨著對充電器能效要求的不斷提高，NTC熱敏電阻串聯(lián)消耗功耗影響效率。也需要不斷研究新型材料，優(yōu)化特性，來應(yīng)對更高的要求。按照電源適配器，快充等電源的出貨量來看，NTC熱敏電阻出貨量也是比較可觀的。

審核編輯：劉清