Jak zapobiegać przepięciom wejściowym w zasilaczach impulsowych
Zwykle po uruchomieniu zasilacza impulsowego może być wymagane, aby główna sieć na końcu wejściowym zapewniła krótkotrwały duży impuls prądu, a ten impuls prądu jest zwykle nazywany „prądem rozruchowym (prądem rozruchowym)”. Prąd udarowy wejściowy najpierw spowodował problemy z doborem głównego wyłącznika (wyłącznika głównego) i innych bezpieczników w głównej sieci: z jednej strony wyłącznik musi zapewnić, że zadziała w przypadku przeciążenia, aby odgrywać rolę ochronną; z drugiej strony musi znajdować się na wejściu. Kiedy wystąpi prąd udarowy, nie można go zabezpieczyć, aby uniknąć awarii. Po drugie, udarowy prąd wejściowy spowoduje załamanie przebiegu napięcia wejściowego, co pogorszy jakość zasilania i wpłynie na pracę innych urządzeń elektrycznych.
Przyczyny wejściowego prądu rozruchowego
Napięcie wejściowe jest najpierw filtrowane przez zakłócenia, następnie przetwarzane na prąd stały przez mostek prostowniczy, a następnie wygładzane przez duży kondensator elektrolityczny przed wejściem do prawdziwej przetwornicy DC/DC. Wejściowy udarowy prąd jest generowany podczas początkowego ładowania kondensatora elektrolitycznego, a jego wielkość zależy od wielkości napięcia wejściowego przy rozruchu oraz całkowitej rezystancji pętli utworzonej przez mostek prostowniczy i kondensator elektrolityczny. Jeśli zdarzy się, że zacznie się w punkcie szczytowym napięcia wejściowego AC, pojawi się szczytowy wejściowy prąd udarowy.
Opcja pierwsza
Najpopularniejsza metoda ograniczania wejściowego prądu rozruchowego: szeregowy ujemny współczynnik temperaturowy termistorowy rezystor ograniczający prąd (ntc)
korzyść:
● Prosty i praktyczny obwód, niski koszt
niedociągnięcie:
1. Na ograniczenie prądu przez rezystor ntc duży wpływ ma temperatura otoczenia: jeśli rezystancja jest zbyt duża, a prąd ładowania jest zbyt mały przy rozruchu w niskiej temperaturze (poniżej zera), zasilacz impulsowy może się nie uruchomić ; jeśli zaczyna się przy wysokiej temperaturze, wartość rezystancji rezystora Jeśli jest zbyt mała, efekt ograniczenia wejściowego prądu rozruchowego może nie zostać osiągnięty. Szeregowy termistorowy rezystor ograniczający prąd ntc o ujemnym współczynniku temperaturowym jest niewątpliwie zdecydowanie najłatwiejszym sposobem tłumienia wejściowego prądu udarowego. Ponieważ rezystory ntc degradują się wraz ze wzrostem temperatury. Po uruchomieniu zasilacza impulsowego rezystor ntc ma normalną temperaturę i ma wysoką rezystancję, co może skutecznie ograniczyć prąd; po uruchomieniu zasilania rezystor ntc szybko się nagrzeje do około 110ºC z powodu własnego rozpraszania ciepła, a wartość rezystancji spadnie do temperatury pokojowej około jednej piętnastej czasu, zmniejszając straty mocy, gdy zasilacz impulsowy działa normalnie.
2. Efekt ograniczenia prądu jest osiągany tylko częściowo podczas krótkich przerw w zasilaniu wejściowym (rzędu setek milisekund). Podczas tej krótkiej przerwy kondensator elektrolityczny został rozładowany, ale temperatura rezystora ntc jest nadal wysoka, a jego rezystancja jest niewielka. Gdy zasilanie musi zostać natychmiast ponownie uruchomione, ntc nie może skutecznie realizować funkcji ograniczenia prądu.
3. Strata mocy rezystora ntc zmniejsza wydajność konwersji zasilacza impulsowego.
Opcja II
Wykonując zasilacz impulsowy z mikrozasilaniem, bezpośrednio użyj rezystora mocy, aby ograniczyć prąd rozruchowy.
korzyść:
● Obwód jest prosty, koszt jest niski, a wysoka i niska temperatura prawie nie wpływa na ograniczenie prądu udarowego
niedociągnięcie:
● Nadaje się tylko do mikroprzełączników zasilania
● Duży wpływ na wydajność
trzecie rozwiązanie
Równoległe połączenie termistora NTC i zwykłego rezystora mocy w celu ograniczenia prądu rozruchowego
Podczas uruchamiania w normalnej temperaturze rezystancja rezystora mocy i termistora połączone równolegle w celu ograniczenia prądu rozruchowego. Podczas uruchamiania w niskiej temperaturze rezystancja termistora NTC gwałtownie wzrasta, ale rezystancja rezystora mocy pozostaje zasadniczo niezmieniona, aby zapewnić rozruch w niskiej temperaturze, ale obwód udarowy jest również bardzo duży podczas eksperymentów w wysokiej temperaturze.
korzyść:
● Prosty i praktyczny, dobry efekt przy rozruchu w normalnej i niskiej temperaturze
niedociągnięcie:
● Większy wpływ na wydajność
● Duży prąd udarowy w wysokiej temperaturze
