輸入衝擊電流抑製電路設計
發布時間:2023-09-06 來源:MORNSUN 責任編輯:wenwei
【導讀】zaikaiguandianyuandeshuruduancunzairongliangjiaodadedianrong,youyudianrongliangduandianyabunengtubiandetexing,shebeijietongshunjiandianrongxiangdangyuduanlu,zhejiudaozhikaiguandianyuanshuruhuiluzaijietongshunjianyouhendadechongjidianliu,dangshuruchongjidianliuguodashi,kenengchufaqianduangongdianshebeideguoliubaohuhuoqianduankongqikaiguan、斷(duan)路(lu)器(qi)等(deng)跳(tiao)閘(zha)保(bao)護(hu)。因(yin)此(ci)設(she)計(ji)出(chu)合(he)適(shi)的(de)輸(shu)入(ru)衝(chong)擊(ji)電(dian)流(liu)抑(yi)製(zhi)電(dian)路(lu),可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)的(de)避(bi)免(mian)設(she)備(bei)接(jie)通(tong)瞬(shun)間(jian)前(qian)端(duan)設(she)備(bei)觸(chu)發(fa)保(bao)護(hu)而(er)停(ting)止(zhi)工(gong)作(zuo),從(cong)而(er)提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。
一、引言
zaikaiguandianyuandeshuruduancunzairongliangjiaodadedianrong,youyudianrongliangduandianyabunengtubiandetexing,shebeijietongshunjiandianrongxiangdangyuduanlu,zhejiudaozhikaiguandianyuanshuruhuiluzaijietongshunjianyouhendadechongjidianliu,dangshuruchongjidianliuguodashi,kenengchufaqianduangongdianshebeideguoliubaohuhuoqianduankongqikaiguan、斷(duan)路(lu)器(qi)等(deng)跳(tiao)閘(zha)保(bao)護(hu)。因(yin)此(ci)設(she)計(ji)出(chu)合(he)適(shi)的(de)輸(shu)入(ru)衝(chong)擊(ji)電(dian)流(liu)抑(yi)製(zhi)電(dian)路(lu),可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)的(de)避(bi)免(mian)設(she)備(bei)接(jie)通(tong)瞬(shun)間(jian)前(qian)端(duan)設(she)備(bei)觸(chu)發(fa)保(bao)護(hu)而(er)停(ting)止(zhi)工(gong)作(zuo),從(cong)而(er)提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。
二、常見方式
常見輸入衝擊電流抑製原理介紹:
一般是設備接通時在輸入回路中接入一定阻抗R1,進行限流式輸入衝擊電流抑製,抑製的最大電流值為Is≈Vin/R1(Vin為輸入端的電壓),使其低於前端供電設備的過流保護值或前端空氣開關、斷路器等動作保護值,避免觸發保護而影響係統的可靠性;設備接通後,開關電源的輸入端電容電壓達到Vin,此時撤銷或減少輸入回路中的阻抗R1,提高係統的效率。
以下介紹幾種目前常見的輸入衝擊電流抑製電路方案及優劣分析:
(1)方案一:串入熱敏電阻
該方案是在輸入回路串入負溫度係數熱敏電阻,這種方式元器件數量少、原理簡單、成本低。
工作原理分析:
設備接通前熱敏電阻未流過電流,溫度較低,阻值較大,設備接通瞬間相當於輸入回路串入較大阻抗,能夠有效抑製輸入衝擊電流峰值;設備接通後,熱敏電阻流過電流而發熱,阻值減小,降低正常工作時的損耗。
優缺點分析:
(2)方案二:串入再並聯水泥電阻
該方案是在方案一電路的基礎上進行了改動,在負溫度係數熱敏電阻上並聯一個水泥電阻,改善低溫啟機不良的問題。
工作原理分析:
低溫時,熱敏電阻NTC與水泥電阻R1並聯,避免熱敏電阻NTC在低溫阻值過大導致電源限流而啟機不良;高溫時熱敏電阻阻值下降,降低正常工作時的損耗。
優缺點分析:
(3)方案三:串入MOS管
該方案是在輸入回路串入MOS管(需外加控製電路),利用MOS的可變電阻區進行電流抑製,適用小功率輸入衝擊電流抑製。
工作原理分析:
設備接通時輸入回路中的MOS管通過控製電路控製進入可變電阻區,利用可變電阻有效抑製輸入衝擊電流峰值;設備接通後,MOS管正常導通降低損耗。
優缺點分析:
以上三種方案中:方(fang)案(an)一(yi)以(yi)及(ji)方(fang)案(an)二(er)均(jun)利(li)用(yong)熱(re)敏(min)電(dian)阻(zu)實(shi)現(xian)輸(shu)入(ru)衝(chong)擊(ji)電(dian)流(liu)抑(yi)製(zhi),在(zai)大(da)電(dian)流(liu)下(xia)熱(re)敏(min)電(dian)阻(zu)會(hui)存(cun)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)損(sun)耗(hao),高(gao)溫(wen)下(xia)失(shi)效(xiao)且(qie)二(er)次(ci)啟(qi)機(ji)時(shi)需(xu)要(yao)熱(re)敏(min)電(dian)阻(zu)冷(leng)卻(que)後(hou)才(cai)能(neng)恢(hui)複(fu)輸(shu)入(ru)衝(chong)擊(ji)電(dian)流(liu)抑(yi)製(zhi)作(zuo)用(yong);而方案三利用MOS管可變電阻區實現輸入衝擊電流抑製,但適用抑製輸入衝擊電流範圍窄。
而在針對以上溫度失效以及抑製輸入衝擊電流範圍窄問題有以下可行方案:
(4)方案四:串入衝擊電流抑製電路
該方案是在輸入回路串入衝擊電流抑製電路,由mos管、水泥電阻及控製電路組成,可以有效地解決溫度失效以及抑製輸入衝擊電流範圍窄問題。
工作原理分析:
設備接通時輸入回路中的MOS管TR1處於關閉狀態,輸入衝擊電流通過水泥電阻R1有效抑製;設備接通後後端開關電源正常工作時,MOS管開通,水泥電阻被切出主功率回路,降低損耗。
優缺點分析:
三、小結
輸入衝擊電流抑製電路方案彙總:
從以上四種常用電路方案的原理以及優缺點分析來看,方案一以及方案二元器件數量少、原理簡單、成本低,對溫度以及損耗要求不高的工況下可使用;方案三適用範圍較窄,可使用在對溫度要求高的小功率產品上;fangansichengbenjiaogao,kongzhifuza,xuyaoyidingbubankongjian,danyoushiyehenmingxian,juyousunhaoxiao,wuwendushixiao,erciqijijiangeshijianduanyijiyizhishuruchongjidianliufanweikuanketiaodengyoushi。
金升陽已將方案四控製部分集成一個模塊以方便客戶使用,比如鐵路電源適用的電流抑製模塊FS-A(C)xxP(-N)係列。
金(jin)升(sheng)陽(yang)持(chi)續(xu)響(xiang)應(ying)市(shi)場(chang)趨(qu)勢(shi),始(shi)終(zhong)如(ru)一(yi),深(shen)耕(geng)電(dian)源(yuan)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin),腳(jiao)踏(ta)實(shi)地(di)將(jiang)民(min)族(zu)工(gong)業(ye)品(pin)牌(pai)發(fa)揚(yang)光(guang)大(da),為(wei)客(ke)戶(hu)提(ti)供(gong)更(geng)優(you)質(zhi)的(de)產(chan)品(pin),為(wei)國(guo)產(chan)電(dian)源(yuan)崛(jue)起(qi)貢(gong)獻(xian)力(li)量(liang)。
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