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開(kāi)關(guān)電源存在浪涌電流,到底是為什么?

發(fā)布時(shí)間:2015-11-10 責(zé)任編輯:sherry

【導(dǎo)讀】本文介紹了開(kāi)關(guān)電源中的浪涌電流,并對(duì)分析了浪涌電流的產(chǎn)生原因。在最后對(duì)軟啟動(dòng)電路的電氣工作原理同樣進(jìn)行了介紹。想要解決浪涌電流問(wèn)題的朋友不妨花上幾分鐘來(lái)閱讀本文,相信會(huì)有意想不到的收獲。
 
現(xiàn)如今的電源電路設(shè)計(jì),幾乎都與開(kāi)關(guān)電源脫不開(kāi)關(guān)系。開(kāi)關(guān)電源的普及之廣,基本上能夠應(yīng)付大部分的設(shè)計(jì)需求,但在某些設(shè)計(jì)中,開(kāi)關(guān)電源的應(yīng)用卻并非那么順利。比如在工業(yè)設(shè)計(jì)中,開(kāi)關(guān)電源就面臨著同一種困難,那就是浪涌電流問(wèn)題。
 
電路在加電瞬間要汲取一個(gè)較大的電流。這個(gè)浪涌電流可能達(dá)到電源靜態(tài)工作電流的1O倍~100倍。由此,至少有可能產(chǎn)生兩個(gè)方面的問(wèn)題。第一,如果直流電源不能供給足夠的啟動(dòng)電流,開(kāi)關(guān)電源可能進(jìn)入一種鎖定狀態(tài)而無(wú)法啟動(dòng)。第二,這種浪涌電流可能造成輸入電源電壓的降低,足以引起使用同一輸入電源的其它動(dòng)力設(shè)備瞬間掉電。
 
傳統(tǒng)的輸入浪涌電流限制方法是串聯(lián)負(fù)溫度系數(shù)熱敏限流電阻器(NTC),然而這種簡(jiǎn)單的方法具有很多缺點(diǎn):如NTC電阻器的限流效果受環(huán)境溫度影響較大、限流效果在短暫的輸入主電網(wǎng)中斷(約幾百毫秒數(shù)量級(jí))時(shí)只能部分地達(dá)到、NTC電阻器的功率損耗降低了開(kāi)關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率。其實(shí)上面提出的這兩個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)一個(gè)“軟啟動(dòng)電路”來(lái)解決,下面就來(lái)詳細(xì)介紹一下。
 
開(kāi)關(guān)電源浪涌電流產(chǎn)生的原因
 
開(kāi)關(guān)電源的輸入電路大都采用電容濾波型整流電路,在進(jìn)線電源合閘瞬間,由于電容器上的初始電壓為零,電容器充電瞬間會(huì)形成很大的浪涌電流,特別是大功率開(kāi)關(guān)電源,采用容量較大的濾波電容器,使浪涌電流達(dá)100A以上。在電源接通瞬間如此大的浪涌電流,重者往往會(huì)導(dǎo)致輸入熔斷器燒斷或合閘開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)燒壞,整流橋過(guò)流損壞。輕者也會(huì)使空氣開(kāi)關(guān)合不上閘。上述現(xiàn)象均會(huì)造成開(kāi)關(guān)電源無(wú)法正常工作,為此幾乎所有的開(kāi)關(guān)電源都設(shè)置了防止流涌電流的軟啟動(dòng)電路,以保證二手機(jī)器人電源正常而可靠運(yùn)行。
 
軟啟動(dòng)電路電氣工作原理
 
如果采用“軟啟動(dòng)電路”來(lái)消除開(kāi)關(guān)電源啟動(dòng)時(shí)的浪涌電流,可以很好地避免上述傳統(tǒng)浪涌電流限制方法的缺點(diǎn)。通過(guò)“軟啟動(dòng)”來(lái)控制開(kāi)關(guān)電源的啟動(dòng)以消除浪涌電流,包含這樣兩條設(shè)計(jì)原則:即在加電瞬間除去負(fù)載、同時(shí)限制有用的電流。如果不驅(qū)動(dòng)負(fù)載,開(kāi)關(guān)電源啟動(dòng)時(shí)一般電流很小。在很多情況下,啟動(dòng)電流實(shí)際有可能要比利用這種方法保持的穩(wěn)態(tài)工作電流小。
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