Ako zabrániť vstupnému nárazovému prúdu v spínaných zdrojoch
Zvyčajne, keď sa spustí spínaný zdroj, môže byť potrebné, aby hlavná sieť na vstupe poskytovala krátkodobé vysokoprúdové impulzy, ktoré sa bežne označujú ako "vstupné nárazové prúdy". Vstupný rázový prúd najskôr spôsobuje problémy pri výbere hlavných ističov a iných poistiek v hlavnej elektrickej sieti: na jednej strane musia ističe zabezpečiť, aby sa pri preťažení poistili, aby zohrali ochrannú úlohu; Na druhej strane je potrebné neistiť pri výskyte vstupného nárazového prúdu, aby sa predišlo chybnej prevádzke. Po druhé, vstupný nárazový prúd môže spôsobiť zrútenie tvaru vlny vstupného napätia, čo má za následok zlú kvalitu napájania a ovplyvňuje prevádzku iných elektrických zariadení.
Dôvod výskytu vstupného nárazového prúdu
V spínanom napájacom zdroji je vstupné napätie najprv filtrované interferenciou, potom prevedené na jednosmerný prúd cez mostíkový usmerňovač a potom vyhladené cez veľký elektrolytický kondenzátor pred vstupom do skutočného meniča DC/DC. Vstupný rázový prúd vzniká pri prvotnom nabíjaní elektrolytického kondenzátora a jeho veľkosť závisí od amplitúdy vstupného napätia pri štarte a celkového odporu obvodu tvoreného mostíkovým usmerňovačom a elektrolytickým kondenzátorom. Ak sa stane, že začne na vrchole vstupného striedavého napätia, objaví sa špičkový vstupný nárazový prúd.
Sériový termistor so záporným teplotným koeficientom ntc je nepochybne doteraz najjednoduchšou metódou na potlačenie vstupného nárazového prúdu. Pretože odpory NTC budú klesať so zvyšujúcou sa teplotou. Po spustení spínaného zdroja má odpor NTC izbovú teplotu a má vysoký odpor, ktorý môže účinne obmedziť prúd; Po spustení napájania sa rezistor NTC rýchlo zahreje na približne 110 °C v dôsledku vlastného rozptylu tepla a hodnota odporu sa zníži na približne jednu pätnástinu hodnoty pri izbovej teplote, čím sa zníži strata výkonu počas normálnej prevádzky. spínaný zdroj.
Výhody:
Jednoduchý a praktický obvod s nízkymi nákladmi
Nevýhody:
1. Účinok obmedzujúci prúd rezistorov NTC je značne ovplyvnený teplotou prostredia: ak je odpor príliš vysoký a nabíjací prúd príliš nízky počas spúšťania pri nízkej teplote (pod nulou), spínaný zdroj sa nemusí dať spustiť; Ak je hodnota odporu rezistora pri vysokoteplotnom štartovaní príliš malá, nemusí dosiahnuť účinok obmedzenia vstupného nárazového prúdu.
2. Účinok obmedzenia prúdu je možné dosiahnuť len čiastočne počas krátkeho prerušenia v hlavnej elektrickej sieti (asi niekoľko stoviek milisekúnd). Počas tohto krátkeho prerušenia sa vybil elektrolytický kondenzátor, pričom teplota odporu NTC je stále vysoká a hodnota odporu je malá. Keď je potrebné okamžite reštartovať napájanie, NTC nemôže účinne dosiahnuť účinok obmedzenia prúdu.
3. Strata výkonu rezistorov NTC znižuje účinnosť konverzie spínaných zdrojov.
Možnosť 2
Pri výrobe nízkoenergetických spínaných zdrojov použite priamo výkonové odpory na obmedzenie rázových prúdov.
Jednoduchý obvod, nízka cena a takmer neovplyvnený vysokými a nízkymi teplotami, pokiaľ ide o obmedzenie rázových prúdov
Nevýhody:
Vhodné len pre spínané zdroje s malým výkonom
● Významný vplyv na efektivitu
Možnosť 3
NTC termistor je zapojený paralelne s bežným výkonovým odporom na obmedzenie nárazového prúdu
Pri štartovaní pri izbovej teplote sa na obmedzenie nárazového prúdu používa hodnota odporu paralelného výkonového odporu a termistora. Pri štartovaní pri nízkej teplote sa hodnota odporu NTC termistora prudko zvýši, ale hodnota odporu výkonového odporu zostáva v podstate nezmenená, čo môže zabezpečiť štartovanie pri nízkej teplote. Počas vysokoteplotných experimentov je však aj rázový okruh veľký.
Výhody:
Jednoduché a praktické, s dobrými výsledkami pri štartovaní pri izbových a nízkych teplotách
Nevýhody:
● Významný vplyv na efektivitu
Vysokoteplotný nárazový prúd
Možnosť 4
Sériový pevný odpor sa používa v spojení s tyristorom na obmedzenie vstupného nárazového prúdu. Po zapnutí je Vs prerušený a prúd prechádza cez R1, ktorý funguje ako zariadenie na obmedzenie prúdu. Keď sú splnené určité podmienky, VS vedie a otvára obvod R1. Strata účinnosti je výrazne znížená.
Výhody:
Nízka spotreba energie
Obmedzenie nárazového prúdu je takmer neovplyvnené vysokými a nízkymi teplotami
Nevýhody:
Veľký objem a vysoké náklady
