电源保护、抗干扰与电阻式传感器

选择元件和示例

元件库可按中文名称、MOV、NTC、PTC、PPTC、FSR 或 CMC 搜索。测温 NTC 与功率 NTC 分开提供；新建模板中的「电源保护与抗干扰」和「传感器控制」提供预接示例。

压敏电阻 MOV

压敏电阻无极性，双向电压越高导电越强，通常并联保护。

压敏电压对应参考测试电流，实际钳位电压随电流变化。电源侧必须有源阻抗。

示例「MOV 双向脉冲钳位」使用带输出电阻的慢方波；比较电源与 MOV 电压，改直流偏置为负值观察负向钳位。吸收能量只统计本次仿真的耗散积分。

功率 NTC 热敏电阻

功率 NTC 串入电源输入端，冷态高阻限制启动电流，通电自热后阻值降低。

B 参数决定温度曲线，热容量和热阻决定升温与散热。静态读数使用环境温度；开始仿真后才累积自热。

示例「功率 NTC 启动与冷却」可观察启动、升温和阻值下降。运行中断开 SW1 观察冷却，尚热时合闸属于热启动；停止并重新开始会恢复环境温度。测温实验可继续使用原有「NTC 热敏电阻」。

PTC 热敏电阻

PTC 表示正温度系数。本元件为开关型陶瓷 PTC 的平滑教学曲线，温度接近参考转变温区时明显增阻。

外部设定温度模式直接使用温度输入；开启自热后，温度由环境温度和上一步耗散功率共同推进。参考转变温度不是精确保护动作点。

示例「PTC 过热分压」调节温度，观察输出变化；可与 NTC 温度分压对比。

PPTC 自恢复保险丝

PPTC 是聚合物正温度系数自恢复保护器件，应串联接入。过流自热使阻值增大，从而限制电流。

高阻限流仍有残余电流，不是完全断路。解除故障并充分冷却后恢复；故障仍存在时不能保证复位。25°C 保持电流只作参考提示，实际动作由电热平衡决定。

示例「PPTC 限流与恢复」先观察过载后的高阻限流，再把负载从 1 Ω 提高到 100 Ω，或运行中断开 SW1，等待冷却。仿真停止再开始会回到环境温度。

电阻应变片

金属箔应变片用阻值变化测量形变。正应变表示拉伸、负应变表示压缩。

模型 R=R0×(1+GF×ε)，输入单位为 με，1 με=10⁻⁶。例如 350 Ω、GF=2、1000 με 时阻值为 350.7 Ω。

示例「应变片惠斯通电桥」在零应变时桥路平衡，拉伸和压缩产生相反极性的毫伏输出。这里只模拟应变到电阻的关系，不包含被测物的机械结构和温度补偿。

薄膜压力敏感电阻 FSR

FSR 是薄膜压力敏感电阻，按压力度越大，阻值越小。与电阻分压后可把按压力转成电压。

按压力为 0 时采用未按压阻值；受力后按幂律下降并保留最低阻值。参考力、参考增量阻值和指数控制曲线；这是通用教学近似，不是精密称重校准。

示例「FSR 按压分压」调节按压力度观察输出。FSR 不等同于测量微小形变的金属箔应变片，也不等同于感知电压的 MOV。

X 安规电容

X 安规电容通常跨接电源两线，例如 L 与 N，用于差模抗干扰。没有正负极。

模型为 ESR 串联（电容并联绝缘电阻），可观察充放电、损耗和绝缘电阻漏电流。X1/X2 是器件等级属性，等级改变不会虚构额外电路行为。

示例「X 电容差模滤波」比较信号源和负载波形，调整频率与电容量。额定交流电压按有效值填写，程序只作对应正弦峰值参考检查；没有附带放电电阻。

Y 安规电容

Y 安规电容通常接在线路与机壳之间，无极性。LINE/CHASSIS 表示推荐应用位置。

CHASSIS 不会自动接地，GND 只是公共参考点。实际机壳、保护地、中性线和信号地的连接必须在电路中明确表达，不会自动短接。

示例「Y 电容机壳支路电流」显式把机壳选为参考点。总支路电流包含交流位移电流；绝缘电阻漏电流另行显示，二者不能混为一谈。Y1/Y2 用于辨识，不代表仿真通过安规认证。

共模电感

共模电感由两组等匝绕组共用磁芯构成。L_IN→L_OUT 与 N_IN→N_OUT 分别串入两条线路，两组绕组之间没有导电连接。

L_IN/N_IN 为同名端；按输入到输出方向，两路同向电流产生相加磁通，共模等效电感为 L(1+k)；差模反向电流的等效电感为 L(1−k)。这些数值均按每绕组给出。

示例「共模与差模滤波对比」默认两路同相激励，观察共模抑制；把 AC2 相位改为 180° 后比较差模通过。正常 L/N 回路中 N 绕组的返回电流按 N_IN→N_OUT 约定通常为负值。

读数与范围

电热元件需运行仿真才能观察自热，暂停保留温度，停止重开恢复初始环境温度。运行中断开开关可观察冷却。

保护元件、滤波元件与机壳接线均按显式电路计算，不自动添加保护地、短接中性线或附带限流电阻。高频滤波为集中参数教学近似，不包含封装寄生、磁芯饱和及认证判定。