สาเหตุของกระแสไฟกระชากที่เกิดจากการเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟ
ในบรรดาแหล่งจ่ายไฟที่ใช้กันทั่วไปในอดีตและปัจจุบัน แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเป็นที่นิยมอย่างมาก และโดยทั่วไปสามารถตอบสนองความต้องการในการออกแบบใดๆ ได้ แหล่งจ่ายไฟประเภทนี้ประหยัดมาก แต่ก็มีปัญหาในการออกแบบอุตสาหกรรมเช่นกัน นี่คือสาเหตุที่อุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจำนวนมาก (โดยเฉพาะอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งกำลังสูง) จึงมีข้อเสียเปรียบโดยธรรมชาติ: พวกเขาจำเป็นต้องดึงกระแสไฟขนาดใหญ่ในขณะที่เปิดเครื่อง กระแสไฟกระชากนี้อาจสูงถึง 10 ถึง 100 เท่าของกระแสการทำงานแบบคงที่ของแหล่งจ่ายไฟ เป็นผลให้มีปัญหาที่อาจเกิดขึ้นอย่างน้อยสองประเด็น ประการแรก หากแหล่งจ่ายไฟ DC ไม่สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าเริ่มต้นได้เพียงพอ แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งอาจเข้าสู่สถานะล็อคและไม่สามารถสตาร์ทได้ ประการที่สอง กระแสไฟกระชากนี้อาจทำให้แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟอินพุตลดลง ซึ่งเพียงพอที่จะทำให้เกิดไฟฟ้าดับในทันทีสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ ที่ใช้แหล่งจ่ายไฟอินพุตเดียวกัน
วิธีการดั้งเดิมในการจำกัดกระแสไฟกระชากอินพุตคือการเชื่อมต่อตัวต้านทานจำกัดกระแสเทอร์มิสเตอร์ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิลบ (NTC) อนุกรมกัน อย่างไรก็ตาม วิธีการง่าย ๆ นี้มีข้อเสียหลายประการ: ตัวอย่างเช่น ผลการจำกัดกระแสของตัวต้านทาน NTC ได้รับผลกระทบอย่างมากจากอุณหภูมิแวดล้อม ผลการจำกัดกระแสสามารถทำได้เพียงบางส่วนเท่านั้นเมื่อกริดพลังงานหลักของอินพุตถูกขัดจังหวะในช่วงเวลาสั้น ๆ (ประมาณ หลายร้อยมิลลิวินาที) และการสูญเสียพลังงานของตัวต้านทาน NTC จะลดประสิทธิภาพการแปลงของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ที่จริงแล้ว ปัญหาทั้งสองที่กล่าวมาข้างต้นสามารถแก้ไขได้ผ่าน "วงจรซอฟต์สตาร์ท" ซึ่งจะอธิบายโดยละเอียดด้านล่าง
เหตุผลในการสร้างกระแสไฟกระชากในแหล่งจ่ายไฟสวิตช์ 1 ตัว
วงจรอินพุตของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งส่วนใหญ่ใช้วงจรเรียงกระแสกรองตัวเก็บประจุ ในขณะที่ปิดแหล่งจ่ายไฟขาเข้า เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นบนตัวเก็บประจุเป็นศูนย์ กระแสไฟกระชากขนาดใหญ่จะเกิดขึ้นในขณะที่ชาร์จตัวเก็บประจุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งกำลังสูง ตัวเก็บประจุกรองขนาดใหญ่ถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้กระแสไฟกระชากที่มากกว่า 100A ในขณะที่เชื่อมต่อสายไฟ กระแสไฟกระชากขนาดใหญ่ดังกล่าวมักจะทำให้ฟิวส์อินพุตไหม้หรือหน้าสัมผัสของสวิตช์ปิดไหม้ ส่งผลให้เกิดความเสียหายกับกระแสไฟเกินที่สะพานเรียงกระแส แม้แต่อันที่เบาก็อาจทำให้สวิตช์ลมปิดไม่ได้ ปรากฏการณ์ข้างต้นทั้งหมดจะทำให้แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งทำงานไม่ปกติ ด้วยเหตุนี้ แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเกือบทั้งหมดจึงติดตั้งวงจรซอฟต์สตาร์ทเพื่อป้องกันกระแสไฟกระชาก เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานปกติและเชื่อถือได้ของแหล่งจ่ายไฟของหุ่นยนต์มือสอง
2. หลักการทำงานทางไฟฟ้าของวงจรสตาร์ทแบบนุ่มนวล
หากใช้ "วงจรซอฟต์สตาร์ท" เพื่อกำจัดกระแสไฟกระชากในระหว่างการสตาร์ทเครื่องจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง จะสามารถหลีกเลี่ยงข้อเสียของวิธีการจำกัดกระแสไฟกระชากแบบดั้งเดิมที่กล่าวถึงข้างต้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ การควบคุมการเริ่มต้นของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งผ่าน "การสตาร์ทแบบนุ่มนวล" เพื่อกำจัดกระแสไฟกระชากมีหลักการออกแบบสองประการ: การถอดโหลดในขณะที่เปิดเครื่อง และการจำกัดกระแสไฟฟ้าที่มีประโยชน์ หากไม่ได้ขับเคลื่อนโหลด กระแสไฟฟ้าเมื่อเริ่มจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งโดยทั่วไปจะมีน้อยมาก ในหลายกรณี กระแสเริ่มต้นอาจมีขนาดเล็กกว่ากระแสการทำงานในสภาวะคงตัวที่คงไว้โดยใช้วิธีนี้
