Wie Schaltnetzteile Eingangsstoßströme verhindern können
Wenn das Schaltnetzteil gestartet wird, muss das Hauptnetz am Eingangsende normalerweise einen kurzfristigen großen Stromimpuls liefern, der üblicherweise als „Einschaltstrom“ bezeichnet wird. Der Eingangsstoßstrom verursachte zunächst Probleme bei der Auswahl des Hauptleistungsschalters (Hauptleistungsschalter) und anderer Sicherungen im Hauptnetz: Einerseits muss der Leistungsschalter sicherstellen, dass er bei Überlastung absichert, um eine Schutzfunktion zu erfüllen. Andererseits muss es im Eingang sein. Wenn der Stoßstrom auftritt, kann es nicht abgesichert werden, um Fehlfunktionen zu vermeiden. Zweitens führt der Eingangsstoßstrom dazu, dass die Wellenform der Eingangsspannung zusammenbricht, was die Qualität der Stromversorgung verschlechtert und die Funktion anderer elektrischer Geräte beeinträchtigt.
Ursachen des Eingangseinschaltstroms
In einem Schaltnetzteil wird die Eingangsspannung zunächst durch Interferenzen gefiltert, dann von einem Brückengleichrichter in Gleichstrom umgewandelt und dann von einem großen Elektrolytkondensator geglättet, bevor sie in den echten DC/DC-Wandler gelangt. Der Eingangsstoßstrom wird beim anfänglichen Laden des Elektrolytkondensators erzeugt und seine Größe hängt von der Größe der Eingangsspannung beim Start und dem Gesamtwiderstand der Schleife ab, die aus dem Brückengleichrichter und dem Elektrolytkondensator besteht. Wenn es am Spitzenpunkt der AC-Eingangsspannung beginnt, tritt der Spitzeneingangsstoßstrom auf.
Option eins
Die gebräuchlichste Methode zur Begrenzung des Eingangseinschaltstroms: Reihen-Thermistor mit negativem Temperaturkoeffizienten, Strombegrenzungswiderstand (NTC)
Der strombegrenzende Widerstand NTC mit negativem Temperaturkoeffizienten-Thermistor in Serie ist zweifellos die bei weitem einfachste Möglichkeit, den Eingangsstoßstrom zu unterdrücken. Denn NTC-Widerstände verschlechtern sich mit zunehmender Temperatur. Wenn das Schaltnetzteil gestartet wird, hat der NTC-Widerstand eine normale Temperatur und einen hohen Widerstand, wodurch der Strom wirksam begrenzt werden kann. Nachdem die Stromversorgung gestartet wurde, erwärmt sich der NTC-Widerstand aufgrund seiner eigenen Wärmeableitung schnell auf etwa 110 °C und der Widerstandswert sinkt etwa in einem Fünfzehntel der Zeit auf Raumtemperatur, wodurch der Leistungsverlust beim Schalten der Stromversorgung verringert wird Funktioniert normal.
Vorteil:
● Einfache und praktische Schaltung, geringe Kosten
Mangel:
1. Die strombegrenzende Wirkung des NTC-Widerstands wird stark von der Umgebungstemperatur beeinflusst: Wenn der Widerstand zu groß und der Ladestrom beim Starten bei niedriger Temperatur (unter Null) zu klein ist, kann das Schaltnetzteil möglicherweise nicht starten ; Wenn es bei einer hohen Temperatur startet, ist der Widerstandswert des Widerstands zu klein, wodurch der Effekt der Begrenzung des Eingangseinschaltstroms möglicherweise nicht erreicht wird.
2. Die strombegrenzende Wirkung wird bei kurzen Netzunterbrechungen (in der Größenordnung von Hunderten von Millisekunden) nur teilweise erreicht. Während dieser kurzen Unterbrechung wurde der Elektrolytkondensator entladen, aber die Temperatur des NTC-Widerstands ist immer noch hoch und sein Widerstand ist klein. Wenn die Stromversorgung sofort neu gestartet werden muss, kann der NTC die Strombegrenzungsfunktion nicht effektiv realisieren.
3. Der Leistungsverlust des NTC-Widerstands verringert die Umwandlungseffizienz des Schaltnetzteils.
Option II
Wenn Sie ein Mikro-Schaltnetzteil herstellen, verwenden Sie direkt einen Leistungswiderstand, um den Einschaltstrom zu begrenzen.
Vorteil:
● Die Schaltung ist einfach, die Kosten gering und die Begrenzung des Stoßstroms wird durch hohe und niedrige Temperaturen kaum beeinflusst
Mangel:
● Nur für Micro-Power-Schaltnetzteile geeignet
● Großer Einfluss auf die Effizienz
