Anlaufwiderstandsfunktion des Schaltnetzteils
Bei der Auswahl der Widerstände in einem Schaltnetzteil wird nicht nur der Stromverbrauch berücksichtigt, der durch den durchschnittlichen Stromwert im Schaltkreis verursacht wird, sondern auch die Fähigkeit, dem maximalen Spitzenstrom standzuhalten. Ein typisches Beispiel ist der Leistungsabtastwiderstand der MOS-Schaltröhre. Der Abtastwiderstand ist in Reihe zwischen der MOS-Schaltröhre und Masse geschaltet. Im Allgemeinen ist dieser Widerstandswert sehr klein und der maximale Spannungsabfall überschreitet 2 V nicht. Berechnet man den Stromverbrauch, scheint es nicht notwendig zu sein, einen Hochleistungswiderstand zu verwenden. Aber wenn man die Fähigkeit berücksichtigt, dem maximalen Spitzenstrom der MOS-Schaltröhre standzuhalten, ist die Stromamplitude beim Einschalten viel größer als der normale Wert. Gleichzeitig ist auch die Zuverlässigkeit des Widerstands äußerst wichtig. Wenn er während des Betriebs aufgrund von Stromeinwirkung offen ist, wird zwischen zwei Punkten auf der Leiterplatte, an denen sich der Widerstand befindet, eine impulsartige Hochspannung erzeugt, die der Versorgungsspannung plus der umgekehrten Spitzenspannung entspricht. Dies führt zu einem Durchbruch und gleichzeitig zu einem Durchbruch des integrierten Schaltkreises IC der Überstromschutzschaltung. Aus diesem Grund werden für diesen Widerstand im Allgemeinen 2W-Metallschichtwiderstände verwendet. Einige Schaltnetzteile verwenden parallel geschaltete 2-4 1W-Widerstände, nicht um die Verlustleistung zu erhöhen, sondern um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Selbst wenn ein Widerstand gelegentlich beschädigt wird, gibt es mehrere andere, um Unterbrechungen im Stromkreis zu vermeiden. In gleicher Weise ist auch der Abtastwiderstand der Ausgangsspannung des Schaltnetzteils von entscheidender Bedeutung. Sobald der Widerstand geöffnet wird, beträgt die Abtastspannung null Volt, der Ausgangsimpuls des PWM-Chips steigt auf den Maximalwert und die Ausgangsspannung des Schaltnetzteils steigt stark an. Es gibt auch Strombegrenzungswiderstände für Fotokoppler (Optokoppler) und so weiter.
Bei Schaltnetzteilen ist die Verwendung von Widerständen in Reihe sehr üblich. Der Zweck besteht nicht darin, den Stromverbrauch oder den Widerstandswert des Widerstands zu erhöhen, sondern die Fähigkeit des Widerstands zu verbessern, Spitzenspannungen standzuhalten. Unter normalen Umständen wird bei Widerständen nicht viel Wert auf ihre Spannungsfestigkeit gelegt. Tatsächlich haben Widerstände mit unterschiedlichen Leistungs- und Widerstandswerten die höchste Betriebsspannung als Indikator. Bei der höchsten Betriebsspannung überschreitet der Stromverbrauch aufgrund des extrem hohen Widerstands nicht den Nennwert, aber der Widerstand wird auch durchbrechen. Der Grund dafür ist, dass zusätzlich zur Steuerung des Widerstandswerts verschiedener Dünnschichtwiderstände basierend auf der Dicke der Schicht bei Widerständen mit hohem Widerstandswert die Länge der Schicht verlängert wird, indem nach dem Sintern der Schicht Rillen eingekerbt werden. Je höher der Widerstandswert, desto höher die Rillendichte. Bei Verwendung in Hochspannungsschaltungen treten zwischen den Rillen Funkenentladungen auf, die den Widerstand beschädigen. Daher werden bei Schaltnetzteilen manchmal absichtlich mehrere Widerstände in Reihe geschaltet, um dieses Phänomen zu verhindern. Beispiele hierfür sind der Anlaufvorspannungswiderstand im herkömmlichen selbsterregten Schaltnetzteil, der Widerstand der an die DCR-Absorptionsschleife angeschlossenen Schaltröhre in verschiedenen Schaltnetzteilen und der Hochspannungsanwendungswiderstand im Vorschaltgerät der Metallhalogenidlampe usw.
PTC und NTC sind wärmeempfindliche Leistungsbauteile. PTC hat einen großen positiven Temperaturkoeffizienten, während NTC einen großen negativen Temperaturkoeffizienten hat. Seine Widerstands- und Temperatureigenschaften, Volt-Ampere-Eigenschaften und Strom- und Zeitbeziehungen unterscheiden sich völlig von gewöhnlichen Widerständen. In Schaltnetzteilen werden PTC-Widerstände mit positivem Temperaturkoeffizienten häufig in Schaltkreisen verwendet, die eine sofortige Stromversorgung erfordern. Beispielsweise stimuliert es den PTC, der im Stromversorgungskreis des antreibenden integrierten Schaltkreises verwendet wird. Wenn der Strom eingeschaltet wird, liefert sein niedriger Widerstandswert Startstrom an den antreibenden integrierten Schaltkreis. Nachdem der integrierte Schaltkreis einen Ausgangsimpuls erzeugt hat, wird die Stromversorgung durch die gleichgerichtete Spannung des Schaltkreises bereitgestellt. Während dieses Vorgangs schließt der PTC automatisch den Startkreis, da die Temperatur des Startstroms steigt und der Widerstand zunimmt. NTC-Widerstände mit negativer Temperaturcharakteristik werden häufig in Widerständen zur Begrenzung des sofortigen Eingangsstroms von Schaltnetzteilen verwendet, um herkömmliche Zementwiderstände zu ersetzen. Sie sparen nicht nur Energie, sondern reduzieren auch den Temperaturanstieg im Inneren der Maschine. Wenn das Schaltnetzteil eingeschaltet wird, ist der anfängliche Ladestrom des Filterkondensators extrem groß und der NTC erwärmt sich schnell. Nachdem die Ladespitze des Kondensators vorüber ist, nimmt der Widerstand des NTC-Widerstands aufgrund der Temperaturerhöhung ab und behält seinen niedrigen Widerstandswert unter normalen Betriebsstrombedingungen bei. Der Stromverbrauch der gesamten Maschine wird erheblich reduziert.
Darüber hinaus werden Zinkoxid-Varistoren auch häufig in Schaltnetzteilschaltungen verwendet. Zinkoxid-Varistoren haben eine extrem schnelle Spitzenspannungsabsorptionsfunktion. Das größte Merkmal des Varistors ist, dass der durch ihn fließende Strom extrem gering ist, wenn die an ihn angelegte Spannung unter seinem Schwellenwert liegt, was einem toten Schalter entspricht. Wenn die Spannung den Schwellenwert eines Ventils überschreitet, steigt der durch ihn fließende Strom an, was dem Öffnen des Ventils entspricht. Mit dieser Funktion können anormale Überspannungen, die häufig im Schaltkreis auftreten, unterdrückt und der Schaltkreis vor Überspannungsschäden geschützt werden. Der Varistor wird im Allgemeinen an das Netzeingangsende des Schaltnetzteils angeschlossen, wodurch er die durch das Stromnetz verursachte Hochspannung von Blitzen absorbieren und eine Schutzfunktion übernehmen kann, wenn die Netzspannung extrem hoch ist.
