Causas de surto de corrente em uma fonte de alimentação comutada
Entre as várias fontes de alimentação comumente usadas no passado e no presente, as fontes chaveadas são muito populares e geralmente podem atender a qualquer requisito de projeto. Esta fonte de alimentação é muito econômica, mas também apresenta alguns problemas no design industrial. Esta é a deficiência inerente de muitas fontes de alimentação chaveadas (especialmente fontes de alimentação chaveadas de alta potência): elas devem consumir uma grande corrente no momento de serem ligadas. Esta corrente de surto pode atingir 10 vezes a 100 vezes a corrente operacional quiescente da fonte de alimentação. Como resultado, podem surgir pelo menos dois problemas. Primeiro, se a fonte de alimentação CC não puder fornecer corrente de partida suficiente, a fonte de alimentação chaveada poderá entrar em um estado bloqueado e não poderá iniciar; segundo, esta corrente de surto pode fazer com que a tensão da fonte de alimentação de entrada diminua o suficiente para fazer com que outras fontes de energia que usam a mesma fonte de alimentação de entrada O dispositivo perca energia momentaneamente.
O método tradicional de limitação de corrente de surto de entrada é conectar um resistor limitador de corrente (NTC) de termistor de coeficiente de temperatura negativo em série. No entanto, este método simples tem muitas deficiências: por exemplo, o efeito limitador de corrente do resistor NTC é muito afetado pela temperatura ambiente. O efeito é alcançado apenas parcialmente durante breves interrupções da rede principal de entrada (da ordem de algumas centenas de milissegundos). As perdas de potência no resistor NTC reduzem a eficiência de conversão da fonte de alimentação chaveada... Na verdade, os dois problemas levantados acima podem ser resolvidos por um "circuito de partida suave", que é apresentado em detalhes a seguir.
1. Causas de surto de corrente na comutação da fonte de alimentação
A maioria dos circuitos de entrada de fontes chaveadas usa circuitos retificadores de filtro de capacitor. Quando a fonte de alimentação de entrada é ligada, como a tensão inicial no capacitor é zero, uma grande corrente de surto se formará no momento em que o capacitor for carregado. Especialmente para fontes de alimentação chaveadas de alta potência, que usam capacitores de filtro de maior capacidade podem aumentar a corrente de surto para mais de 100A. Uma corrente de surto tão grande no momento em que a energia é ligada muitas vezes fará com que o fusível de entrada queime ou os contatos da chave de fechamento queimem, causando danos por sobrecorrente à ponte retificadora; na pior das hipóteses, também fará com que o interruptor pneumático não feche. Os fenômenos acima farão com que a fonte de alimentação chaveada não funcione corretamente. Por esse motivo, quase todas as fontes de alimentação chaveadas são equipadas com um circuito de partida suave para evitar corrente de pico e garantir a operação normal e confiável da fonte de alimentação do robô usada.
2. Princípio de funcionamento elétrico do circuito de partida suave
Se um "circuito de partida suave" for usado para eliminar a corrente de partida quando a fonte de alimentação chaveada for iniciada, as deficiências do método tradicional de limitação de corrente de partida mencionado acima podem ser evitadas. O controle da partida da fonte de alimentação chaveada para eliminar a corrente de partida por meio de "partida suave" inclui dois princípios de projeto: remover a carga no momento da ligação e limitar a corrente útil ao mesmo tempo. Se a carga não for acionada, a corrente da fonte de alimentação chaveada é geralmente muito pequena quando ela é iniciada. Em muitos casos, a corrente de partida pode, na verdade, ser menor que a corrente operacional em estado estacionário mantida usando este método.
