输入保险丝与 NTC 浪涌选型计算器
上电那一瞬间最伤保险丝：输入电容充电浪涌 I²t 校核 + NTC 抑制 + 稳态电流定额，一个页面算完。预填 40W / AC120-277V / 输入 100nF 示例。
电路条件
W · 满载输入功率（最严酷工况）
V · 决定最大稳态电流
V · 决定首次上电浪涌（×√2）
µF · 整流后电解合计（反激单级加 NTC 常见 33~220µF）
Ω · 不含 NTC；决定无 NTC 时的浪涌峰值
℃ · 保险丝降额与 NTC 稳态温度基准
保险丝与 NTC 参数
· I_fuse ≥ I_rms×裕量/降额（常规 1.25~1.5）
· ≥60℃ 环境取 0.75~0.8（保险丝载流能力随温升下降）
· 浪涌 I²t 须 ≤ 保险丝 I²t/裕量（常规 3~5 倍）
A · NTC 冷态抑制目标（LED 驱动常规 15~40A）
K · 功率型 NTC 常用 3150/3380/3435/3950
mW/℃ · 15mm 直径功率型约 10~13；13mm 约 8~10
计算结果
| 参数 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 稳态输入电流 I_rms = Pin/Vac_min | – | 满载最严酷工况（低压时电流最大） |
| 无 NTC 浪涌峰值 I_pk | – | Vdc_max/R；>100A 常见，必须 NTC |
| 无 NTC 浪涌 I²t | – | ≈ Vdc²·C/(2R)（指数衰减积分） |
| 保险丝额定电流建议 | – | I_rms×裕量/降额，圆整到标准档位 |
| 保险丝 I²t 需求（无 NTC） | – | 浪涌 I²t×裕量；须 ≤ 所选保险丝 I²t 规格 |
| NTC 冷态电阻下限 R25 | – | ≥ Vdc_max/I_limit，圆整到 E12 档（10~39Ω） |
| 推荐 NTC 型号 | – | 如 22D-15：冷态 22Ω、直径 15mm 功率型 |
| 加 NTC 后浪涌峰值 / I²t | – | 冷态 R25 串入回路后重算，I²t 大幅下降 |
| NTC 稳态电阻 R_hot（热平衡） | – | B 值公式迭代收敛（R=R25·e^(B(1/T−1/298))） |
| NTC 稳态功耗 / 温升 | – | P=I_rms²·R_hot；ΔT=P/δ；芯温=Ta+ΔT |
选型结论将显示在这里。
公式与说明
① I_rms = Pin/Vac_min（满载、最低输入电压最严酷）
② 浪涌：Vdc_max = Vac_max×√2；I_pk = Vdc_max/R；I²t ≈ Vdc_max²·C_in/(2R)（指数衰减 i(t)=I_pk·e^(−t/RC)）
③ 保险丝：I_fuse ≥ I_rms×1.25/Kt；I²t_fuse ≥ I²t_surge×裕量（常规 3~5）
④ NTC：R25 ≥ Vdc_max/I_limit；R(T) = R25·e^(B(1/T−1/298))
⑤ 热平衡迭代：P = I_rms²·R(T)；ΔT = P/δ（δ mW/℃）；T = Ta+ΔT，迭代至收敛
⑥ 加 NTC 后：I²t = Vdc_max²·C_in/(2×(R+R25冷态))
② 浪涌：Vdc_max = Vac_max×√2；I_pk = Vdc_max/R；I²t ≈ Vdc_max²·C_in/(2R)（指数衰减 i(t)=I_pk·e^(−t/RC)）
③ 保险丝：I_fuse ≥ I_rms×1.25/Kt；I²t_fuse ≥ I²t_surge×裕量（常规 3~5）
④ NTC：R25 ≥ Vdc_max/I_limit；R(T) = R25·e^(B(1/T−1/298))
⑤ 热平衡迭代：P = I_rms²·R(T)；ΔT = P/δ（δ mW/℃）；T = Ta+ΔT，迭代至收敛
⑥ 加 NTC 后：I²t = Vdc_max²·C_in/(2×(R+R25冷态))
为什么保险丝要算 I²t 而不是只看电流
上电瞬间输入电容充电产生浪涌电流尖峰（几百安、毫秒级），保险丝的温升由 ∫i²dt（I²t 焦耳积分）决定——额定电流只约束稳态，I²t 约束浪涌。规范做法：浪涌 I²t 不得超过保险丝标称 I²t 的 1/3~1/5。慢断型（时间滞后型）保险丝 I²t 比快断型大，耐浪涌，前端输入保护优先选慢断。
NTC 工作原理与选型
NTC 冷态电阻大（几欧~几十欧）限浪涌，通电后自热升温、电阻指数下降（B 值公式），稳态功耗小。选型三步：①R25 下限由目标浪涌电流定（R25 ≥ Vdc_max/I_limit）；②稳态功耗/温升用热平衡迭代验证（本工具已做，芯温 >150℃ 会红色警告——NTC 功率型上限约 155℃）；③热循环老化：反复通断 NTC 电阻会漂移，设计留 20~30% 裕量。直径越大（13/15/20mm）耗散系数越高、可过稳态电流越大。
安规注意
保险丝额定电压 ≥ 电路最高电压（277V 系统选 300~350V 档）；分断能力按预期短路电流选（如 1500A/250V AC 档）；位置在输入端最前端、整流前；与 NTC 串联时 NTC 故障（短路失效）不能绕过保险丝。安规认证（UL/CCC/TUV）以所选型号官方降额曲线为准，本工具为选型估算。