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造成系统毁损及耗能的浪涌电流

作者:时间:2013-09-22来源:网络收藏
, arial; font-size: 14px; line-height: 25px; text-indent: 2em; ">继电器线圈能用28V输入电压驱动,因此它将在一定程度上实现自动控制。因热敏电阻(Thermistor)类似RTD,它们都是电阻,热敏电阻的电阻随着温度升高而降低如图6是标准的热敏电阻温度曲线。故于高温时因其内阻降低对的抑止效果骤降,热敏电阻和RTD的主要差异在于它们是由金属氧化半导体材料制成,并披以玻璃或环氧树酯。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/228248.htm

它们也有两种不同类型,负温度系数 (negative temperature coefficient;NTC) 与正温度系数(positive temperature coefficient;PTC)。NTC热敏电阻的电阻随着温度升高而降低,而PTC热敏电阻器的电阻则随着温度升高而升高。故在设计中可以将PTC及NTC串结以减少温度变化造成阻尼改变的影响。

图六 : 有效限制浪涌?流的串??阻?路

造成系统毁损及耗能的浪涌电流

图七 : 标准的热敏电阻温度曲线

造成系统毁损及耗能的浪涌电流

再据交流-直流(AC-DC)电源如图7为例说明其架构及量测出来的inrush current波形,显示出的EMI X-电容仅为约1.0μF,导致主要是内部大容量电容器,故需于前端放置NTC电阻来降低其其电流图如图8~9分别依交流115V及230V量测电流的结果 。

图八 : 标准的AC-DC内置热敏电阻的电源方块图

造成系统毁损及耗能的浪涌电流

图九 : 输入为AC115V/90。 的电流waveform CH1: Vin (100V/div), CH2: Iin (10A/div),

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图十 : 输入为AC230V/90。 的电流waveform CH1: Vin (100V/div), CH2: Iin (10A/div),

造成系统毁损及耗能的浪涌电流

第二种就是主动式限制浪涌电流(Active Inrush Limiting),其等效电路如图10所示。这个电路在电源端负极使用一个MOS场效应管(MOSFET)系列器件Q1。Q1通过R2拉低其门限电压,通常是断开的。当施加输入电压时,通过R1为栅极充电。

Q1的充电时间和开启时间将由于C1的存在而减慢。可以选用R1和C1来为输入电容缓慢充电,来限制浪涌电流。在输入电容充好后,Q1栅极将会充电,直至被齐纳(稳压)二极管(Zener Diode)限制,然后Q1将保持完全开启。

图十一 : 有效限制浪涌电流的串联晶体管离散电

造成系统毁损及耗能的浪涌电流

这个电路可以修改为将Q1 放置正极。 P channel MOS场效应管或者N channel MOS场效应管都可用,但是需使用由充电泵(charge pump)或者隔离供给(isolated supply)来驱动栅极。另外还存在其他一些有效的浪涌限制电路。他们均在输入电源端使用一些串联组件且以几乎相同的方式发挥作用。很重要的是一旦输入电容器被充电,这些装置应被旁路或完全开启,以限制线阻抗和功率耗损。

笔者另外研究了PULS电源采用一个新的方法,即透过延后开启(Soft start)有效的降低其脉冲充电对电解电容充电的电流,其电路示意图如图11透过控制MOSFET对电解电容充电及飞轮二极管放电的有效限制浪涌电流串联线路,其量测的结果如图12一般采用NTC与采用延后开启(Soft start)的inrush current波形图,透过延后开启有效控制了浪涌电流降至3安培。

图十二 : 延后开?(Soft start)电路图

造成系统毁损及耗能的浪涌电流

图十三 : 一般采用NTC 与采用延後开?(Soft start)的inrush current 波形图

造成系统毁损及耗能的浪涌电流浪涌电流量测方式

直流浪涌尖峰电流量测需透过直流供应器先充饱电容治具,电容治具(电容治具的容值必须大于待测物(DUT)机器内部输入电容值的10倍以上) 。

电容治具与待测物间, 需串结电阻以量测其电压值来换算成电流值,当开关启动时就可以取得浪涌尖峰电流,开关最好使用低Ron值的MOSFET,因使用Relay 或着SSR固态功率开关(solid state relay) 会?生弹跳造成量测不准,其接线方式如图13浪涌尖峰电流量测接线图。

打开电源供应器,先对电容充电,此时开关应为OFF,等待约20秒钟,打开开关使DUT开机,并在数字示波器上撷取到波形。将在数字示波器撷取到的波形,调整其电流尺度使其可在画面显示出最大尺度,接着量测电压最大值,电流最大值,以及打开光标将游标停留至1ms,并储存波形,其量测的波形如图14波形图。

测试条件:

●环境条件:温度25℃相对湿度65%

●测试条件:输入电压以产品规格之全电压频率范围 Min/115Vac/230Vac/Max

●输出负载以产品规格之最大



关键词: 耗能 浪涌电流

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