สาเหตุที่การสลับแหล่งจ่ายไฟทำให้เกิดกระแสไฟกระชาก
ในบรรดาแหล่งจ่ายไฟที่ใช้กันทั่วไปในอดีตและปัจจุบัน แหล่งจ่ายไฟแบบโหมดสวิตช์เป็นที่นิยมอย่างมาก และโดยทั่วไปสามารถตอบสนองความต้องการในการออกแบบใดๆ ได้ แหล่งจ่ายไฟนี้ประหยัดมาก แต่ยังมีปัญหาบางประการในการออกแบบทางอุตสาหกรรมด้วย นี่คือเหตุผลว่าทำไมอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจำนวนมาก (โดยเฉพาะอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งกำลังสูง) จึงมีข้อเสียเปรียบ: พวกเขาจำเป็นต้องดึงกระแสไฟขนาดใหญ่ในขณะที่เปิดเครื่อง กระแสไฟกระชากนี้อาจสูงถึง 10 ถึง 100 เท่าของกระแสไฟฟ้าสถิตย์ของแหล่งจ่ายไฟ ดังนั้นจึงมีประเด็นที่เป็นไปได้อย่างน้อยสองประเด็นที่อาจเกิดขึ้น หากแหล่งจ่ายไฟ DC ไม่สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าเริ่มต้นได้เพียงพอ แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งอาจเข้าสู่สถานะล็อคและไม่สามารถสตาร์ทได้ กระแสไฟกระชากนี้อาจทำให้แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟอินพุตลดลง ซึ่งเพียงพอที่จะทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ ที่ใช้แหล่งจ่ายไฟอินพุตเดียวกันสูญเสียพลังงานทันที
วิธีการดั้งเดิมในการจำกัดกระแสไฟกระชากอินพุตคือการเชื่อมต่อตัวต้านทานจำกัดกระแสเทอร์มิสเตอร์ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิลบ (NTC) อนุกรมกัน อย่างไรก็ตาม วิธีการง่ายๆ นี้มีข้อเสียหลายประการ เช่น ผลการจำกัดกระแสของตัวต้านทาน NTC ได้รับผลกระทบอย่างมากจากอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม ผลการจำกัดกระแสจะเกิดขึ้นได้เพียงบางส่วนเท่านั้นในระหว่างการขัดจังหวะกริดหลักของอินพุตช่วงสั้น ๆ (ตามลำดับหลายร้อยมิลลิวินาที) และ การสูญเสียพลังงานของตัวต้านทาน NTC จะลดประสิทธิภาพการแปลงของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ในความเป็นจริง ปัญหาทั้งสองที่กล่าวถึงข้างต้นสามารถแก้ไขได้ผ่าน "วงจรสตาร์ทแบบนุ่มนวล" ซึ่งจะแนะนำในรายละเอียดด้านล่าง
เหตุผลในการสร้างกระแสไฟกระชากในแหล่งจ่ายไฟโหมดสวิตช์
วงจรอินพุตของแหล่งจ่ายไฟโหมดสวิตช์ส่วนใหญ่ใช้วงจรเรียงกระแสกรองตัวเก็บประจุ ในขณะที่ปิดแหล่งจ่ายไฟขาเข้า เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นบนตัวเก็บประจุเป็นศูนย์ กระแสไฟกระชากขนาดใหญ่จะเกิดขึ้นระหว่างการชาร์จตัวเก็บประจุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแหล่งจ่ายไฟโหมดสวิตช์กำลังสูง ตัวเก็บประจุกรองความจุขนาดใหญ่ถูกนำมาใช้เพื่อทำให้กระแสไฟกระชากสูงถึง 100A หรือมากกว่า กระแสไฟกระชากขนาดใหญ่ในขณะที่เปิดเครื่องมักจะทำให้ฟิวส์อินพุตไหม้หรือหน้าสัมผัสของสวิตช์ปิดไหม้ทำให้เกิดความเสียหายกับกระแสไฟเกินที่สะพานเรียงกระแส กรณีที่ไม่รุนแรงอาจทำให้สวิตช์อากาศไม่สามารถปิดได้ ปรากฏการณ์ข้างต้นอาจทำให้แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งทำงานผิดปกติได้ ดังนั้นแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเกือบทั้งหมดจึงติดตั้งวงจรซอฟต์สตาร์ทเพื่อป้องกันกระแสไฟกระชาก ทำให้มั่นใจได้ว่าแหล่งจ่ายไฟของหุ่นยนต์มือสองจะทำงานได้ตามปกติและเชื่อถือได้
2. หลักการทำงานทางไฟฟ้าของวงจรสตาร์ทแบบนุ่มนวล
หากใช้ "วงจรซอฟต์สตาร์ท" เพื่อกำจัดกระแสไฟกระชากในระหว่างการสตาร์ทแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง จะสามารถหลีกเลี่ยงข้อเสียของวิธีการจำกัดกระแสไฟกระชากแบบดั้งเดิมที่กล่าวถึงข้างต้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ การควบคุมการเริ่มต้นระบบจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งผ่าน "การสตาร์ทแบบนุ่มนวล" เพื่อกำจัดกระแสไฟกระชากนั้นเกี่ยวข้องกับหลักการออกแบบสองประการ: การกำจัดโหลดในขณะที่เปิดเครื่องในขณะที่จำกัดกระแสไฟฟ้าที่มีประโยชน์ หากไม่ได้ขับเคลื่อนโหลด กระแสไฟฟ้าเมื่อเริ่มจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งโดยทั่วไปจะมีน้อยมาก ในหลายกรณี กระแสเริ่มต้นอาจมีขนาดเล็กกว่ากระแสการทำงานในสภาวะคงตัวที่คงไว้โดยใช้วิธีนี้
