วิธีป้องกันกระแสไฟกระชากขาเข้าในการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
โดยปกติแล้ว เมื่อแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่งเริ่มทำงาน อาจต้องใช้กริดหลักที่ปลายอินพุตเพื่อจัดเตรียมพัลส์กระแสขนาดใหญ่ในระยะสั้น และพัลส์ปัจจุบันนี้มักเรียกว่า "กระแสไหลเข้า (กระแสไหลเข้า)" กระแสไฟกระชากอินพุตทำให้เกิดปัญหาในการเลือกเบรกเกอร์หลัก (เบรกเกอร์หลัก) และฟิวส์อื่นๆ ในกริดหลัก ในแง่หนึ่ง เบรกเกอร์ต้องแน่ใจว่าจะฟิวส์เมื่อโอเวอร์โหลดเพื่อมีบทบาทในการป้องกัน ในทางกลับกัน จะต้องอยู่ในอินพุต เมื่อเกิดกระแสไฟกระชาก จะไม่สามารถหลอมรวมเพื่อหลีกเลี่ยงการทำงานผิดพลาดได้ ประการที่สอง กระแสไฟกระชากอินพุตจะทำให้รูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าอินพุตยุบลง ซึ่งจะทำให้คุณภาพของแหล่งจ่ายไฟลดลงและส่งผลต่อการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ
สาเหตุของกระแสไฟเข้า
แรงดันไฟฟ้าอินพุตจะถูกกรองโดยสัญญาณรบกวนก่อน จากนั้นจึงแปลงเป็น DC โดยวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ จากนั้นปรับให้เรียบด้วยตัวเก็บประจุอิเล็กโทรลีติคขนาดใหญ่ก่อนเข้าสู่ตัวแปลง DC/DC จริง กระแสไฟกระชากอินพุตถูกสร้างขึ้นเมื่อตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าถูกชาร์จในขั้นต้น และขนาดของมันขึ้นอยู่กับขนาดของแรงดันไฟฟ้าอินพุตเมื่อเริ่มต้นและความต้านทานรวมของลูปที่เกิดจากวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์และตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า หากเริ่มต้นที่จุดพีคของแรงดันอินพุตไฟฟ้ากระแสสลับ กระแสไฟกระชากอินพุตสูงสุดจะปรากฏขึ้น
ตัวเลือกที่หนึ่ง
วิธีทั่วไปในการจำกัดกระแสไหลเข้าของอินพุต: อนุกรมตัวต้านทานจำกัดกระแสเทอร์มิสเตอร์สัมประสิทธิ์อุณหภูมิติดลบ (ntc)
ข้อได้เปรียบ:
● วงจรที่เรียบง่ายและใช้งานได้จริง ต้นทุนต่ำ
ข้อบกพร่อง:
1. เอฟเฟกต์การจำกัดกระแสของตัวต้านทาน ntc ได้รับผลกระทบอย่างมากจากอุณหภูมิแวดล้อม: หากความต้านทานสูงเกินไปและกระแสชาร์จน้อยเกินไปเมื่อเริ่มต้นที่อุณหภูมิต่ำ (ต่ำกว่าศูนย์) แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งอาจไม่สามารถเริ่มทำงาน ; ถ้าเริ่มต้นที่อุณหภูมิสูง ค่าความต้านทานของตัวต้านทาน ถ้ามีค่าน้อยเกินไป ผลกระทบของการจำกัดกระแสขาเข้าอาจไม่บรรลุผล ซีรีส์ ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิติดลบ เทอร์มิสเตอร์ ตัวต้านทาน จำกัด กระแส ntc เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการยับยั้งกระแสไฟกระชากอินพุต เนื่องจากตัวต้านทาน ntc จะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น เมื่อเริ่มจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ตัวต้านทาน ntc จะอยู่ที่อุณหภูมิปกติและมีความต้านทานสูง ซึ่งสามารถจำกัดกระแสได้อย่างมีประสิทธิภาพ หลังจากสตาร์ทแหล่งจ่ายไฟ ตัวต้านทาน ntc จะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วถึงประมาณ 110ºC เนื่องจากการกระจายความร้อนของมันเอง และค่าความต้านทานจะลดลงถึงอุณหภูมิห้องประมาณหนึ่งในสิบห้าของเวลา ซึ่งช่วยลดการสูญเสียพลังงานเมื่อจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ใช้งานได้ปกติ
2. เอฟเฟกต์การจำกัดปัจจุบันจะเกิดขึ้นเพียงบางส่วนระหว่างการหยุดชะงักของอินพุตหลักในช่วงสั้น ๆ (ตามลำดับของมิลลิวินาทีหลายร้อยวินาที) ในระหว่างการหยุดชะงักชั่วครู่นี้ ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าจะถูกคายประจุ แต่อุณหภูมิของตัวต้านทาน ntc ยังคงสูงและค่าความต้านทานของมันมีค่าน้อย เมื่อจำเป็นต้องรีสตาร์ทแหล่งจ่ายไฟทันที ntc จะไม่สามารถรับรู้ฟังก์ชันการจำกัดกระแสได้อย่างมีประสิทธิภาพ
3. การสูญเสียพลังงานของตัวต้านทาน ntc ลดประสิทธิภาพการแปลงของแหล่งจ่ายไฟสลับ
ตัวเลือกที่สอง
เมื่อสร้างแหล่งจ่ายไฟสลับไมโครพาวเวอร์ ให้ใช้ตัวต้านทานพลังงานโดยตรงเพื่อจำกัดกระแสที่ไหลเข้า
ข้อได้เปรียบ:
● วงจรนี้เรียบง่าย ต้นทุนต่ำ และข้อจำกัดของกระแสไฟกระชากแทบจะไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิสูงและต่ำ
ข้อบกพร่อง:
● เหมาะสำหรับแหล่งจ่ายไฟสลับพลังงานขนาดเล็กเท่านั้น
● ส่งผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพ
ทางออกที่สาม
การเชื่อมต่อแบบขนานของเทอร์มิสเตอร์เทอร์มิสเตอร์ NTC และตัวต้านทานพลังงานธรรมดาเพื่อจำกัดกระแสที่ไหลเข้า
เมื่อเริ่มต้นที่อุณหภูมิปกติ ความต้านทานของตัวต้านทานกำลังและเทอร์มิสเตอร์ขนานกันเพื่อจำกัดกระแสที่ไหลเข้า เมื่อสตาร์ทที่อุณหภูมิต่ำ ความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ NTC จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แต่ความต้านทานของตัวต้านทานกำลังไฟยังคงไม่เปลี่ยนแปลงโดยทั่วไปเพื่อให้แน่ใจว่าสตาร์ทที่อุณหภูมิต่ำ แต่วงจรไฟกระชากก็มีขนาดใหญ่มากเช่นกันในระหว่างการทดลองที่อุณหภูมิสูง
ข้อได้เปรียบ:
● เรียบง่ายและใช้งานได้จริง ผลดีสำหรับการสตาร์ทเครื่องที่อุณหภูมิปกติและอุณหภูมิต่ำ
ข้อบกพร่อง:
● ส่งผลต่อประสิทธิภาพมากขึ้น
● กระแสไฟกระชากขนาดใหญ่ที่อุณหภูมิสูง
