Przyczyny prądu udarowego w zasilaczu impulsowym
Wśród różnych zasilaczy powszechnie stosowanych w przeszłości i obecnie, zasilacze impulsowe są bardzo popularne i ogólnie mogą spełnić wszelkie wymagania projektowe. Zasilacz ten jest bardzo ekonomiczny, jednak występują też pewne problemy we wzornictwie przemysłowym. Jest to nieodłączna wada wielu zasilaczy impulsowych (zwłaszcza zasilaczy impulsowych dużej mocy): w momencie włączenia muszą pobierać duży prąd. Ten prąd udarowy może osiągnąć wartość od 1O do 100-krotności prądu roboczego zasilacza w stanie spoczynku. W rezultacie mogą pojawić się co najmniej dwa problemy. Po pierwsze, jeśli zasilacz prądu stałego nie jest w stanie zapewnić wystarczającego prądu rozruchowego, zasilacz impulsowy może przejść w stan zablokowany i nie może zostać uruchomiony; po drugie, ten prąd udarowy może spowodować spadek napięcia zasilania wejściowego na tyle, że inne źródła zasilania korzystające z tego samego zasilacza wejściowego mogą chwilowo utracić moc.
Tradycyjna metoda ograniczania wejściowego prądu udarowego polega na połączeniu szeregowym rezystora ograniczającego prąd (NTC) z termistorem o ujemnym współczynniku temperaturowym. Jednak ta prosta metoda ma wiele wad: na przykład na działanie rezystora NTC ograniczającego prąd duży wpływ ma temperatura otoczenia. Efekt ten jest osiągany tylko częściowo w przypadku krótkich przerw w zasilaniu sieci głównej (rzędu kilkuset milisekund). Straty mocy na rezystorze NTC zmniejszają wydajność konwersji zasilacza impulsowego... W rzeczywistości dwa powyższe problemy można rozwiązać za pomocą „obwodu miękkiego startu”, który opisano szczegółowo poniżej.
1. Przyczyny występowania prądu udarowego w zasilaczu impulsowym
Większość obwodów wejściowych zasilaczy impulsowych wykorzystuje obwody prostownika z filtrem kondensatorowym. Po włączeniu zasilania wejściowego, ponieważ początkowe napięcie na kondensatorze wynosi zero, w momencie ładowania kondensatora powstanie duży prąd udarowy. Szczególnie w przypadku zasilaczy impulsowych dużej mocy, w których zastosowano kondensatory filtrujące o większej pojemności, które mogą zwiększyć prąd udarowy do ponad 100 A. Tak duży prąd udarowy w momencie załączenia zasilania często powoduje przepalenie bezpiecznika wejściowego lub przepalenie styków wyłącznika zamykającego, co powoduje nadprądowe uszkodzenie mostka prostowniczego; w najgorszym przypadku spowoduje to również niezamykanie się wyłącznika powietrza. Powyższe zjawiska spowodują, że zasilacz impulsowy nie będzie działał prawidłowo. Z tego powodu prawie wszystkie zasilacze impulsowe są wyposażone w obwód łagodnego rozruchu, który zapobiega prądowi rozruchowemu i zapewnia normalną i niezawodną pracę używanego zasilacza robota.
2. Elektryczna zasada działania obwodu miękkiego startu
Jeśli zastosuje się „obwód miękkiego startu” w celu wyeliminowania prądu rozruchowego po uruchomieniu zasilacza impulsowego, można z łatwością uniknąć wad tradycyjnej metody ograniczania prądu rozruchowego wspomnianej powyżej. Sterowanie rozruchem zasilacza impulsowego w celu wyeliminowania prądu rozruchowego poprzez „miękki start” obejmuje dwie zasady konstrukcyjne: odłączenie obciążenia w momencie załączenia zasilania i jednoczesne ograniczenie prądu użytecznego. Jeśli obciążenie nie jest napędzane, prąd zasilacza impulsowego jest zazwyczaj bardzo mały po uruchomieniu. W wielu przypadkach prąd rozruchowy może w rzeczywistości być mniejszy niż prąd roboczy w stanie ustalonym utrzymywany tą metodą.
