ความต้านทานเริ่มต้นของแหล่งจ่ายไฟสลับ

May 31, 2023

ฝากข้อความ

ความต้านทานเริ่มต้นของแหล่งจ่ายไฟสลับ

 

การเลือกตัวต้านทานในวงจรแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งไม่เพียงแต่พิจารณาการใช้พลังงานที่เกิดจากค่ากระแสเฉลี่ยในวงจรเท่านั้น แต่ยังพิจารณาถึงความสามารถในการทนต่อกระแสสูงสุดสูงสุดด้วย ตัวอย่างทั่วไปคือตัวต้านทานการสุ่มตัวอย่างพลังงานของหลอด MOS สวิตชิ่ง ตัวต้านทานการสุ่มตัวอย่างเชื่อมต่อเป็นอนุกรมระหว่างท่อ MOS สวิตชิ่งและกราวด์ โดยทั่วไป ค่าความต้านทานจะน้อยมาก และแรงดันตกสูงสุดไม่เกิน 2V ดูเหมือนว่าจะไม่จำเป็นต้องใช้ตัวต้านทานกำลังสูงในแง่ของการใช้พลังงาน แต่เมื่อพิจารณาถึงความสามารถในการทนต่อกระแสสูงสุดสูงสุดของหลอดสวิตช์ MOS แล้ว แอมพลิจูดของกระแสจะมากกว่าค่าปกติมากในขณะที่เปิดเครื่อง ในขณะเดียวกันความน่าเชื่อถือของตัวต้านทานก็มีความสำคัญอย่างยิ่งเช่นกัน หากถูกเปิดโดยผลกระทบของกระแสไฟฟ้าระหว่างการทำงาน แรงดันไฟฟ้าสูงพัลส์เท่ากับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟบวกแรงดันไฟฟ้าย้อนกลับจะถูกสร้างขึ้นระหว่างจุดสองจุดบนแผงวงจรพิมพ์ที่มีตัวต้านทานตั้งอยู่ มันพังและในเวลาเดียวกันวงจรรวมของวงจรป้องกันกระแสเกินก็พังไปด้วย ด้วยเหตุนี้ ตัวต้านทานโดยทั่วไปจึงเป็นตัวต้านทานแบบฟิล์มโลหะ 2W ในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งบางตัว 2-4 1ตัวต้านทาน W จะเชื่อมต่อแบบขนาน ไม่ใช่เพื่อเพิ่มการกระจายพลังงาน แต่เพื่อให้มีความน่าเชื่อถือ แม้ว่าตัวต้านทานหนึ่งตัวจะเสียหายในบางครั้ง แต่ก็ยังมีตัวต้านทานอีกหลายตัวเพื่อหลีกเลี่ยงวงจรเปิด ในทำนองเดียวกัน ตัวต้านทานการสุ่มตัวอย่างของแรงดันขาออกของแหล่งจ่ายไฟสลับก็มีความสำคัญเช่นกัน เมื่อเปิดตัวต้านทาน แรงดันสุ่มตัวอย่างจะเป็นศูนย์โวลต์ พัลส์เอาต์พุตของชิป PWM จะเพิ่มขึ้นเป็นค่าสูงสุด และแรงดันเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่งจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ยังมีตัวต้านทานจำกัดกระแสของออปโตคัปเปลอร์ (ออปโตคัปเปลอร์) เป็นต้น


ในการสลับแหล่งจ่ายไฟ การใช้ตัวต้านทานแบบอนุกรมเป็นเรื่องปกติมาก จุดประสงค์ไม่ใช่เพื่อเพิ่มการใช้พลังงานหรือความต้านทานของตัวต้านทาน แต่เพื่อปรับปรุงความสามารถของตัวต้านทานในการทนต่อแรงดันไฟฟ้าสูงสุด โดยทั่วไปแล้ว ตัวต้านทานไม่ได้ให้ความสนใจกับแรงดันไฟฟ้าที่ทนได้มากนัก ในความเป็นจริง ตัวต้านทานที่มีกำลังและค่าความต้านทานต่างกันจะมีดัชนีของแรงดันใช้งานสูงสุด เมื่ออยู่ที่แรงดันไฟฟ้าสูงสุด การกระจายพลังงานจะไม่เกินค่าพิกัดเนื่องจากความต้านทานมีขนาดใหญ่มาก แต่ความต้านทานก็จะพังเช่นกัน เหตุผลก็คือค่าความต้านทานของตัวต้านทานฟิล์มบางต่างๆ จะถูกควบคุมโดยความหนาของฟิล์ม สำหรับตัวต้านทานที่มีค่าความต้านทานสูง หลังจากเผาฟิล์มแล้ว ความยาวของฟิล์มจะขยายออกไปตามร่อง ค่าความต้านทานยิ่งมาก ความหนาแน่นของร่องก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น , เมื่อใช้ในวงจรไฟฟ้าแรงสูง จะเกิดประกายไฟระหว่างร่องและตัวต้านทานเสียหาย ดังนั้นในการสวิตชิ่งพาวเวอร์ซัพพลาย บางครั้งตัวต้านทานหลายตัวจะถูกเชื่อมต่อแบบอนุกรมโดยเจตนาเพื่อป้องกันไม่ให้ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น ตัวต้านทานไบแอสเริ่มต้นในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งแบบกระตุ้นตัวเองทั่วไป ความต้านทานของท่อสวิตชิ่งที่เชื่อมต่อกับวงจรดูดซับ DCR ในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งต่างๆ และตัวต้านทานแอปพลิเคชันชิ้นส่วนแรงดันสูงในหลอดเมทัลฮาไลด์ บัลลาสต์ ฯลฯ


PTC และ NTC เป็นส่วนประกอบประสิทธิภาพที่ไวต่อความร้อน PTC มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นบวกมาก ในทางกลับกัน NTC มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิติดลบมาก ค่าความต้านทานและลักษณะอุณหภูมิ ลักษณะโวลต์-แอมแปร์ และความสัมพันธ์ของกระแส-เวลาแตกต่างจากตัวต้านทานทั่วไปอย่างสิ้นเชิง ในการสลับแหล่งจ่ายไฟ ตัวต้านทาน PTC ที่มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นบวกมักใช้ในวงจรที่ต้องการแหล่งจ่ายไฟทันที ตัวอย่างเช่น จะกระตุ้น PTC ที่ใช้ในวงจรจ่ายไฟของวงจรรวมการขับ เมื่อเปิดเครื่อง ค่าความต้านทานต่ำจะจ่ายกระแสไฟเริ่มต้นไปยังวงจรรวมในการขับ หลังจากที่วงจรรวมสร้างพัลส์เอาต์พุตแล้ว วงจรดังกล่าวจะได้รับพลังงานจากแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขแล้วของวงจรสวิตชิ่ง ในระหว่างขั้นตอนนี้ PTC จะปิดวงจรเริ่มต้นโดยอัตโนมัติเนื่องจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและค่าความต้านทานที่เพิ่มขึ้นผ่านกระแสเริ่มต้น ตัวต้านทานลักษณะอุณหภูมิติดลบ NTC ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในตัวต้านทานจำกัดกระแสอินพุตทันทีของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเพื่อแทนที่ตัวต้านทานซีเมนต์แบบดั้งเดิม ซึ่งไม่เพียงช่วยประหยัดพลังงาน แต่ยังช่วยลดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นภายในเครื่องอีกด้วย เมื่อเปิดแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง กระแสไฟเริ่มต้นของตัวเก็บประจุตัวกรองจะสูงมาก และ NTC จะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว หลังจากที่ตัวเก็บประจุชาร์จค่าสูงสุดผ่านไปแล้ว ความต้านทานของตัวต้านทาน NTC จะลดลงเนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้น การใช้พลังงานของเครื่องทั้งหมดลดลงอย่างมาก


นอกจากนี้ วาริสเตอร์ซิงก์ออกไซด์ยังใช้กันทั่วไปในการเปลี่ยนสายไฟ วาริสเตอร์ซิงก์ออกไซด์มีฟังก์ชันการดูดซับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่รวดเร็วมาก คุณสมบัติที่ใหญ่ที่สุดของวาริสเตอร์คือเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับวาริสเตอร์ต่ำกว่าค่าเกณฑ์ กระแสที่ไหลผ่านวาริสเตอร์จะมีค่าน้อยมาก ซึ่งเทียบเท่ากับสวิตช์เสีย วาล์วเมื่อแรงดันไฟฟ้าเกินขีด จำกัด กระแสที่ไหลผ่านจะกระชากซึ่งเทียบเท่ากับการเปิดวาล์ว การใช้ฟังก์ชันนี้ทำให้สามารถระงับแรงดันไฟเกินผิดปกติที่มักเกิดขึ้นในวงจรและป้องกันวงจรจากความเสียหายที่เกิดจากแรงดันไฟเกิน โดยทั่วไป วาริสเตอร์จะเชื่อมต่อกับขั้วต่ออินพุตหลักของแหล่งจ่ายไฟสลับ ซึ่งสามารถดูดซับไฟฟ้าแรงสูงฟ้าผ่าที่เกิดจากโครงข่ายไฟฟ้า และมีบทบาทในการป้องกันเมื่อแรงดันไฟหลักสูงเกินไป

 

5 Switch bench power supply

 

 

 

 

 

 

ส่งคำถาม