Como evitar surtos de corrente de entrada na comutação de fontes de alimentação
Normalmente, quando uma fonte de alimentação chaveada é iniciada, pode ser necessário que a rede elétrica principal na extremidade de entrada forneça pulsos de alta corrente de curto prazo, que são comumente chamados de "correntes de surto de entrada". A corrente de surto de entrada primeiro causa problemas para a seleção dos disjuntores principais e outros fusíveis na rede elétrica principal: por um lado, os disjuntores precisam garantir que eles se fundam durante a sobrecarga para desempenhar um papel protetor; Por outro lado, é necessário não fundir quando ocorre a corrente de surto de entrada para evitar operação incorreta. Em segundo lugar, a corrente de surto de entrada pode causar o colapso da forma de onda da tensão de entrada, resultando em má qualidade do fornecimento de energia e afetando a operação de outros equipamentos elétricos.
A razão para a ocorrência de corrente de surto de entrada
Em uma fonte de alimentação chaveada, a tensão de entrada é primeiro filtrada por interferência, depois convertida em CC por meio de uma ponte retificadora e, em seguida, suavizada por meio de um grande capacitor eletrolítico antes de entrar em um verdadeiro conversor CC/CC. A corrente de surto de entrada é gerada durante o carregamento inicial do capacitor eletrolítico, e sua magnitude depende da amplitude da tensão de entrada durante a inicialização e da resistência total do circuito formado pela ponte retificadora e pelo capacitor eletrolítico. Se acontecer de começar no ponto de pico da tensão de entrada CA, ocorrerá um pico de corrente de entrada.
O termistor de coeficiente de temperatura negativo em série NTC é, sem dúvida, o método mais simples para suprimir a corrente de surto de entrada até o momento. Porque os resistores NTC diminuirão com o aumento da temperatura. Quando a fonte de alimentação chaveada é iniciada, o resistor NTC está em temperatura ambiente e possui uma alta resistência, o que pode efetivamente limitar a corrente; Depois que a fonte de alimentação for iniciada, o resistor NTC aquecerá rapidamente até cerca de 110 º C devido à sua própria dissipação de calor, e o valor da resistência diminuirá para cerca de um décimo quinto daquele à temperatura ambiente, reduzindo a perda de energia durante a operação normal do a fonte de alimentação chaveada.
Vantagens:
Circuito simples e prático com baixo custo
Desvantagens:
1. O efeito de limitação de corrente dos resistores NTC é muito afetado pela temperatura ambiente: se a resistência for muito alta e a corrente de carga for muito baixa durante a partida em baixa temperatura (abaixo de zero), a fonte de alimentação chaveada pode não ser capaz de iniciar; Se o valor da resistência do resistor for muito pequeno durante a partida em alta temperatura, pode não atingir o efeito de limitar a corrente de surto de entrada.
2. O efeito de limitação de corrente só pode ser alcançado parcialmente durante uma breve interrupção na rede elétrica principal (cerca de algumas centenas de milissegundos). Durante esta breve interrupção, o capacitor eletrolítico foi descarregado, enquanto a temperatura do resistor NTC ainda está alta e o valor da resistência é pequeno. Quando a fonte de alimentação precisa ser reiniciada imediatamente, o NTC não consegue atingir efetivamente o efeito de limitação de corrente.
3. A perda de potência dos resistores NTC reduz a eficiência de conversão das fontes de alimentação chaveadas.
opção 2
Ao fabricar fontes de alimentação chaveadas de baixa potência, use resistores de potência diretamente para limitar as correntes de surto.
Circuito simples, de baixo custo e quase não afetado por altas e baixas temperaturas em termos de limitação de correntes de surto
Desvantagens:
Adequado apenas para pequenas fontes de alimentação comutadas
● Impacto significativo na eficiência
Opção 3
O termistor NTC é conectado em paralelo com um resistor de potência comum para limitar a corrente de surto
Ao iniciar à temperatura ambiente, o valor da resistência do resistor de potência e do termistor em paralelo é usado para limitar a corrente de surto. Ao iniciar em baixa temperatura, o valor da resistência do termistor NTC aumenta acentuadamente, mas o valor da resistência do resistor de potência permanece basicamente inalterado, o que pode garantir a partida em baixa temperatura. No entanto, durante experimentos em alta temperatura, o circuito de sobretensão também é grande.
Vantagens:
Simples e prático, com bons resultados para partida em temperatura ambiente e baixas
Desvantagens:
● Impacto significativo na eficiência
Corrente de surto de alta temperatura
Opção 4
Um resistor fixo em série é usado em conjunto com um tiristor para limitar a corrente de surto de entrada. Quando ligado, Vs é cortado e a corrente passa por R1, que atua como um dispositivo limitador de corrente. Quando certas condições são atendidas, o VS conduz e abre o circuito R1. A perda de eficiência é bastante reduzida.
Vantagens:
Baixo consumo de energia
A limitação da corrente de surto quase não é afetada por altas e baixas temperaturas
Desvantagens:
Grande volume e alto custo
