Einführung in die Funktion des Anlaufwiderstands des Schaltnetzteils
Bei der Auswahl von Widerständen in Schaltnetzteilen wird nicht nur der Stromverbrauch berücksichtigt, der durch den durchschnittlichen Stromwert im Stromkreis verursacht wird, sondern auch die Fähigkeit, dem maximalen Spitzenstrom standzuhalten. Ein typisches Beispiel ist der Leistungsabtastwiderstand eines Schalt-MOS-Transistors, der in Reihe zwischen dem Schalt-MOS-Transistor und Masse geschaltet ist. Im Allgemeinen ist dieser Widerstandswert sehr klein und der maximale Spannungsabfall überschreitet 2 V nicht. Aufgrund des Stromverbrauchs erscheint es unnötig, einen Hochleistungswiderstand zu verwenden. Unter Berücksichtigung der Fähigkeit, dem maximalen Spitzenstrom des Schalt-MOS-Transistors standzuhalten, ist die Stromamplitude jedoch viel größer als der Normalwert zum Zeitpunkt des Starts. Gleichzeitig ist auch die Zuverlässigkeit des Widerstands äußerst wichtig. Wenn der Stromkreis aufgrund von Stromeinflüssen während des Betriebs offen ist, wird zwischen den beiden Punkten auf der Leiterplatte, an denen sich der Widerstand befindet, ein Hochspannungsimpuls erzeugt, der der Versorgungsspannung plus der Gegenspitzenspannung entspricht, und der Widerstand wird zerstört . Gleichzeitig wird auch der integrierte Schaltkreis IC der Überstromschutzschaltung zerstört. Aus diesem Grund wird für diesen Widerstand üblicherweise ein 2W Metallschichtwiderstand gewählt. 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 das Auftreten von Unterbrechungen im Stromkreis zu vermeiden. Ebenso ist auch der Abtastwiderstand der Ausgangsspannung des Schaltnetzteils entscheidend. Sobald der Widerstand geöffnet ist, beträgt die Abtastspannung null Volt und der Ausgangsimpuls des PWM-Chips erreicht seinen Maximalwert, was zu einem starken Anstieg der Ausgangsspannung des Schaltnetzteils führt. Darüber hinaus gibt es Strombegrenzungswiderstände für Optokoppler (Optokoppler) usw.
In Schaltnetzteilen werden häufig in Reihe geschaltete Widerstände verwendet, nicht um den Stromverbrauch oder den Widerstandswert der Widerstände zu erhöhen, sondern um die Fähigkeit des Widerstands zu verbessern, Spitzenspannungen standzuhalten. Im Allgemeinen legen Widerstände keinen großen Wert auf ihre Spannungsfestigkeit. Tatsächlich weisen Widerstände mit unterschiedlichen Leistungs- und Widerstandswerten die höchste Betriebsspannung als Indikator auf. Bei höchster Betriebsspannung übersteigt aufgrund des hohen Widerstands die Leistungsaufnahme nicht den Nennwert, es kann aber auch zum Durchbruch des Widerstands kommen. Der Grund dafür ist, dass verschiedene Dünnschichtwiderstände ihre Widerstandswerte basierend auf der Dicke der Schicht steuern. Bei Widerständen mit hohem Widerstand wird die Länge des Films nach dem Sintern durch Rillen verlängert. Je höher der Widerstandswert, desto höher die Rillendichte. Beim Einsatz in Hochspannungskreisen kommt es zwischen den Nuten zu Funkenentladungen, die zu Widerstandsschäden führen. Daher werden in Schaltnetzteilen manchmal absichtlich mehrere Widerstände in Reihe geschaltet, um das Auftreten dieses Phänomens zu verhindern. Zum Beispiel der Startvorspannungswiderstand in herkömmlichen selbsterregten Schaltnetzteilen, der Widerstand von Schaltröhren, die an DCR-Absorptionskreise in verschiedenen Schaltnetzteilen angeschlossen sind, und der Anwendungswiderstand im Hochspannungsteil von Vorschaltgeräten für Metallhalogenidlampen.
PTC und NTC gehören zu den thermischen Leistungskomponenten. PTC hat einen großen positiven Temperaturkoeffizienten, während NTC einen großen negativen Temperaturkoeffizienten hat. Seine Widerstands- und Temperatureigenschaften, Voltampere-Eigenschaften sowie das Strom- und Zeitverhältnis unterscheiden sich völlig von gewöhnlichen Widerständen. In Schaltnetzteilen werden häufig PTC-Widerstände mit positivem Temperaturkoeffizienten in Schaltkreisen verwendet, die eine sofortige Stromversorgung erfordern. Beispielsweise liefert der PTC, der in der Stromversorgungsschaltung des integrierten Treiberschaltkreises verwendet wird, mit seinem niedrigen Widerstandswert im Moment des Startvorgangs einen Startstrom für den integrierten Treiberschaltkreis. Nachdem der integrierte Schaltkreis einen Ausgangsimpuls erzeugt hat, wird er vom Schaltkreis mit gleichgerichteter Spannung versorgt. Dabei schließt der PTC den Startstromkreis aufgrund einer Temperatur- und Widerstandserhöhung durch den Startstrom automatisch. NTC-Widerstände mit negativer Temperaturcharakteristik werden häufig als sofortige Eingangsstrombegrenzungswiderstände in Schaltnetzteilen verwendet und ersetzen herkömmliche Zementwiderstände. Sie sparen nicht nur Energie, sondern reduzieren auch den Anstieg der Innentemperatur. Beim Einschalten des Schaltnetzteils ist der anfängliche Ladestrom des Filterkondensators extrem hoch und der NTC erwärmt sich schnell. Nach der Spitzenladung des Kondensators nimmt der NTC-Widerstand aufgrund der Temperaturerhöhung ab. Unter normalen Arbeitsstrombedingungen behält es seinen niedrigen Widerstandswert bei, wodurch der Stromverbrauch der gesamten Maschine erheblich reduziert wird.
Darüber hinaus werden Zinkoxid-Varistoren häufig auch in Schaltnetzteilen verwendet. Zinkoxid-Varistoren haben eine extrem schnelle Spitzenspannungsabsorptionsfunktion. Das größte Merkmal von Varistoren besteht darin, dass der durch sie fließende Strom extrem gering ist, wenn die an sie angelegte Spannung unter ihrem Schwellenwert liegt, was einem geschlossenen Ventil entspricht. Wenn die Spannung den Schwellenwert überschreitet, steigt der durch sie fließende Strom an, was einer Ventilöffnung entspricht. Durch die Nutzung dieser Funktion können abnormale Überspannungen, die häufig im Stromkreis auftreten, unterdrückt und der Stromkreis vor Schäden durch Überspannung geschützt werden. Varistoren werden im Allgemeinen an den Netzeingang von Schaltnetzteilen angeschlossen und können blitzinduzierte Hochspannungen aus dem Stromnetz absorbieren und so Schutz bieten, wenn die Netzspannung zu hoch ist.
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