Calculadora de resistor / NTC de limitação de corrente de inrush

Calculadora de resistor / NTC de limitação de corrente de inrush

Ao ligar um equipamento com capacitores de entrada grandes (fonte chaveada) ou transformador, a corrente de pico inicial (inrush) pode ser dezenas de vezes a corrente de regime. Um resistor em série limita esse pico, mas dissipa potência o tempo todo em operação normal — por isso o NTC (que começa com resistência alta a frio e cai muito quando aquece com a corrente de regime) é a escolha comum na prática.

Esquema do limitador de inrush: um resistor ou NTC em série entre a fonte de tensão alternada e a carga.
V
A
A
%
Resistência mínima a frio (Rfrio)--
Potência em regime com resistor FIXO--
Resistência estimada a quente (NTC)--
Potência em regime com NTC--

O percentual a quente típico de um NTC de potência fica entre 2% e 10% da resistência a frio — confira a curva R×T do componente escolhido no datasheet.

Como usar

Informe a tensão da rede, a corrente de pico que o resto do circuito (fusível, retificador, relé) aguenta sem estourar, a corrente de regime do equipamento já ligado e, para comparar com um NTC, o percentual de resistência que ele mantém depois de aquecido pela própria corrente de regime (número do datasheet do componente).

Fórmulas

Resistência mínima a frio: Rfrio = V / Iinrush.
Potência dissipada em regime: P = Iregime² × R.
Resistência a quente do NTC (estimada): Rquente ≈ Rfrio × (percentual do datasheet).

Exemplo

Rede de 127 V, pico admitido de 20 A, carga de regime de 1 A: Rfrio = 6,35 Ω. Com resistor fixo, isso dissiparia 6,35 W o tempo todo. Com um NTC que cai para 5% a quente (≈0,32 Ω), a dissipação em regime cai para 0,32 W — por isso NTC substitui o resistor fixo na prática.

Na prática

O NTC precisa de um tempo (segundos) para esfriar de novo depois de desligado — ligar e desligar o equipamento rápido demais em sequência (power cycling) pega o NTC ainda quente, com resistência baixa, e o inrush volta a passar quase sem limitação. Datasheets de NTC de potência trazem a curva de resfriamento para checar isso.

Perguntas frequentes

Por que não usar sempre um resistor fixo, que é mais simples?

Um resistor fixo dissipa a mesma potência o tempo todo, mesmo depois de passado o pico inicial — em cargas de alguns ampères isso vira watts desperdiçados e um resistor grande e quente dentro do equipamento. O NTC evita isso caindo de resistência quando aquece.

O NTC elimina o inrush por completo?

Não elimina, limita ao valor calculado (Rfrio). Para inrush ainda mais controlado, usa-se um relé em paralelo com o NTC que fecha alguns instantes depois de ligar, curto-circuitando o NTC e eliminando de vez a dissipação em regime.

Veja também

Calculadora e texto sob licença CC BY-NC-SA 4.0.

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