小體積高集成的浪湧電流|開關電源浪湧電流抑製設計
發布時間:2015-11-23 責任編輯:sherry
【導讀】zaidaxingdianqishebeizhong,langyongdianliushibidingcunzaide。zheshiyinweizaijietonghuoduankaideshunjian,dianwangzhongdedianganhuichanshenglangyongdianya,congeryinfalangyongdianliu。ruguolangyongdianliuguoda,jiuhuisunhuishebeidaozhiwufagongzuo,suoyizaijinxingdianlushejishi,yinggaichongfenkaolvdaoruhezuidachengdudejiangdilangyongdianliu,benwenjiujiangjieshaokaiguandianyuanzhonglangyongdianliuyizhimokuaideyingyong。
上電浪湧電流
考慮到體積、成本等因素,大多數AC/DC變換器輸入整流濾波采用電容輸入式濾波方式,電路原理如圖1所示。

由於電容器上電壓不能躍變,在整流器上電之初,濾波電容電壓幾乎為零,等效為整流輸出端短路。如在最不利的情況(上電時的電壓瞬時值為電源電壓峰值)上電,則會產生遠高於整流器正常工作電流的輸入浪湧電流,如圖2所示。
當濾波電容為470μF並且電源內阻較小時,第一個電流峰值將超過100A,為正常工作電流峰值的10倍。
浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)會(hui)造(zao)成(cheng)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)波(bo)形(xing)塌(ta)陷(xian),使(shi)得(de)供(gong)電(dian)質(zhi)量(liang)變(bian)差(cha),甚(shen)至(zhi)會(hui)影(ying)響(xiang)其(qi)他(ta)用(yong)電(dian)設(she)備(bei)的(de)工(gong)作(zuo)以(yi)及(ji)使(shi)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)動(dong)作(zuo)。由(you)於(yu)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)衝(chong)擊(ji)整(zheng)流(liu)器(qi)的(de)輸(shu)入(ru)熔(rong)斷(duan)器(qi),使(shi)其(qi)在(zai)若(ruo)幹(gan)次(ci)上(shang)電(dian)過(guo)程(cheng)的(de)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)衝(chong)擊(ji)下(xia)而(er)非(fei)過(guo)載(zai)熔(rong)斷(duan)。為(wei)避(bi)免(mian)這(zhe)類(lei)現(xian)象(xiang)發(fa)生(sheng),而(er)不(bu)得(de)不(bu)選(xuan)用(yong)更(geng)高(gao)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)的(de)熔(rong)斷(duan)器(qi),但(dan)將(jiang)出(chu)現(xian)過(guo)載(zai)時(shi)熔(rong)斷(duan)器(qi)不(bu)能(neng)熔(rong)斷(duan),起(qi)不(bu)到(dao)保(bao)護(hu)整(zheng)流(liu)器(qi)及(ji)用(yong)電(dian)電(dian)路(lu)的(de)作(zuo)用(yong)。過(guo)高(gao)的(de)上(shang)電(dian)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)對(dui)整(zheng)流(liu)器(qi)和(he)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)器(qi)造(zao)成(cheng)不(bu)可(ke)恢(hui)複(fu)的(de)損(sun)壞(huai)。因(yin)此(ci),必(bi)須(xu)對(dui)帶(dai)有(you)電(dian)容(rong)濾(lv)波(bo)的(de)整(zheng)流(liu)器(qi)輸(shu)入(ru)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)加(jia)以(yi)限(xian)製(zhi)。
上電浪湧電流的限製

圖3利用NTC抑製上電浪湧電流
限製上電浪湧電流最有效的方法是,在整流器與濾波電容器之間,或在整流器的輸入側加一負溫度係數熱敏電阻(NTC),如圖3所示。

圖4用電阻抑製上電浪湧電流
利用負溫度係數熱敏電阻在常溫狀態下具有較高阻值來限製上電浪湧電流,上電後由於NTC流過電流發熱使其電阻值降低以減小NTC上的損耗。這種方法雖然簡單,但存在的問題是限製上電浪湧電流性能受環境溫度和NTC的初始溫度影響,在環境溫度較高或在上電時間間隔很短時,NTC起(qi)不(bu)到(dao)限(xian)製(zhi)上(shang)電(dian)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)的(de)作(zuo)用(yong),因(yin)此(ci),這(zhe)種(zhong)限(xian)製(zhi)上(shang)電(dian)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)方(fang)式(shi)僅(jin)用(yong)於(yu)價(jia)格(ge)低(di)廉(lian)的(de)微(wei)機(ji)電(dian)源(yuan)或(huo)其(qi)他(ta)低(di)成(cheng)本(ben)電(dian)源(yuan)。而(er)在(zai)彩(cai)色(se)電(dian)視(shi)機(ji)和(he)顯(xian)示(shi)器(qi)上(shang),限(xian)製(zhi)上(shang)電(dian)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)則(ze)采(cai)用(yong)串(chuan)一(yi)限(xian)流(liu)電(dian)阻(zu),電(dian)路(lu)如(ru)圖(tu)4所示。

圖5短接電阻的方式
最zui常chang見jian的de應ying用yong是shi彩cai色se電dian視shi機ji,這zhe種zhong方fang法fa的de優you點dian是shi簡jian單dan,可ke靠kao性xing高gao,允yun許xu在zai寬kuan環huan境jing溫wen度du範fan圍wei內nei工gong作zuo,其qi缺que點dian是shi限xian流liu電dian阻zu上shang有you損sun耗hao,降jiang低di了le電dian源yuan效xiao率lv。事shi實shi上shang整zheng流liu器qi上shang電dian處chu於yu穩wen態tai工gong作zuo後hou,這zhe一yi限xian流liu電dian阻zu的de限xian流liu作zuo用yong已yi完wan成cheng,僅jin起qi到dao消xiao耗hao功gong率lv、發熱的負作用,因此,在功率較大的開關電源中,采用上電後經一定延時後用一機械觸點或電子觸點將限流電阻短路,如圖5所示。
可ke以yi看kan到dao,這zhe種zhong對dui上shang電dian浪lang湧yong電dian流liu抑yi製zhi的de方fang法fa最zui為wei有you效xiao,但dan也ye存cun在zai一yi定ding的de缺que點dian,那na就jiu是shi占zhan用yong體ti積ji較jiao為wei巨ju大da。而er本ben文wen所suo介jie紹shao的de浪lang湧yong電dian流liu抑yi製zhi模mo塊kuai,能neng夠gou最zui大da程cheng度du的de進jin行xing集ji成cheng,減jian小xiao體ti積ji,讓rang操cao作zuo就jiu像xiang串chuan聯lian限xian流liu電dian阻zu一yi樣yang方fang便bian。
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