Kako preprečiti vhodni udarni tok v stikalnih napajalnikih
Običajno, ko se zažene stikalno napajanje, bo morda potrebno, da glavno električno omrežje na vhodnem koncu zagotovi kratkotrajne visokotokovne impulze, ki se običajno imenujejo "vhodni udarni tokovi". Vhodni udarni tok najprej povzroči težave pri izbiri glavnih odklopnikov in drugih varovalk v glavnem električnem omrežju: po eni strani morajo odklopniki zagotoviti, da se med preobremenitvijo zrušijo, da igrajo zaščitno vlogo; Po drugi strani pa je potrebno, da varovalke ne pridejo do vhodnega udarnega toka, da se izognete napačnemu delovanju. Drugič, vhodni udarni tok lahko povzroči kolaps valovne oblike vhodne napetosti, kar povzroči slabo kakovost napajanja in vpliva na delovanje druge električne opreme.
Razlog za pojav vhodnega udarnega toka
V stikalnem napajalniku se vhodna napetost najprej filtrira zaradi motenj, nato pretvori v enosmerni tok prek mostičnega usmernika in nato izravna z velikim elektrolitskim kondenzatorjem, preden vstopi v pravi pretvornik DC/DC. Vhodni udarni tok nastane med začetnim polnjenjem elektrolitskega kondenzatorja, njegova velikost pa je odvisna od amplitude vhodne napetosti med zagonom in skupnega upora vezja, ki ga tvorita mostični usmernik in elektrolitski kondenzator. Če se zgodi, da se začne na najvišji točki vhodne izmenične napetosti, bo prišlo do najvišjega vhodnega udarnega toka.
Zaporedni termistor z negativnim temperaturnim koeficientom ntc je nedvomno najpreprostejša metoda za dušenje vhodnega udarnega toka doslej. Ker se bodo upori NTC zmanjšali z naraščajočo temperaturo. Ko se zažene stikalno napajanje, ima upor NTC sobno temperaturo in ima visok upor, ki lahko učinkovito omeji tok; Po zagonu napajanja se bo upor NTC zaradi lastnega odvajanja toplote hitro segrel na približno 110 ºC, vrednost upora pa se bo zmanjšala na približno eno petnajstino vrednosti pri sobni temperaturi, kar zmanjša izgubo moči med običajnim delovanjem stikalni napajalnik.
Prednosti:
Preprosto in praktično vezje z nizkimi stroški
Slabosti:
1. Na učinek omejevanja toka uporov NTC močno vpliva temperatura okolja: če je upor previsok in polnilni tok prenizek med zagonom pri nizki temperaturi (pod ničlo), se stikalni napajalnik morda ne bo mogel zagnati; Če je vrednost upora upora med zagonom pri visoki temperaturi premajhna, morda ne bo dosegel učinka omejevanja vhodnega udarnega toka.
2. Učinek omejevanja toka je mogoče le delno doseči med kratkotrajno prekinitvijo glavnega električnega omrežja (približno nekaj sto milisekund). Med to kratko prekinitvijo se je elektrolitski kondenzator izpraznil, medtem ko je temperatura upora NTC še vedno visoka in vrednost upora majhna. Ko je treba napajanje takoj znova zagnati, NTC ne more učinkovito doseči učinka omejevanja toka.
3. Izguba moči uporov NTC zmanjša učinkovitost pretvorbe stikalnih napajalnikov.
Možnost 2
Pri izdelavi stikalnih napajalnikov nizke porabe neposredno uporabite močnostne upore za omejitev udarnih tokov.
Enostavno vezje, nizki stroški in skoraj brez vpliva visokih in nizkih temperatur v smislu omejevanja udarnih tokov
Slabosti:
Primeren samo za stikalne napajalnike majhne moči
● Pomemben vpliv na učinkovitost
Možnost 3
NTC termistor je povezan vzporedno z navadnim močnostnim uporom za omejitev udarnega toka
Pri zagonu pri sobni temperaturi se vrednost upora močnostnega upora in vzporednega termistorja uporablja za omejitev udarnega toka. Pri zagonu pri nizki temperaturi se vrednost upora NTC termistorja močno poveča, vrednost upora močnostnega upora pa ostane v osnovi nespremenjena, kar lahko zagotovi zagon pri nizki temperaturi. Vendar pa je med visokotemperaturnimi poskusi tudi prenapetostno vezje veliko.
Prednosti:
Enostavno in praktično, z dobrimi rezultati za zagon pri sobnih in nizkih temperaturah
Slabosti:
● Pomemben vpliv na učinkovitost
Visokotemperaturni udarni tok
Možnost 4
Serijski fiksni upor se uporablja v povezavi s tiristorjem za omejitev vhodnega udarnega toka. Ko je vklopljen, je Vs prekinjen in tok teče skozi R1, ki deluje kot naprava za omejevanje toka. Ko so izpolnjeni določeni pogoji, VS vodi in odpre vezje R1. Izguba učinkovitosti se močno zmanjša.
Prednosti:
Nizka poraba energije
Na omejitev udarnega toka visoke in nizke temperature skoraj ne vplivajo
Slabosti:
Velik obseg in visoki stroški
