浪涌电流及其预防

2019-07-14 02:26发布

浪涌电流的产生:现代的驱动系统、逆变器和开关电源等一般通过脉冲调制技术(PWM)来转换电能,其中的核心部件是直流/直流转换器。如图1所示的开关电源中,输入电压首先经过干扰滤波,再通过桥式整流器变成直流,然后通过一个很大的电解电容器进行波形平滑,之后才能进入真正的直流/直流转换器。输入浪涌电流就是在对这个电解电容器进行初始充电时产生的它的大小取决于起动上电时输入电压的幅值以及由桥式整流器和电解电容器所形成回路的总电阻。如果恰好在交流输入电压的峰值点起动时,就会出现峰值输入浪涌电流。这个大电流比系统正常电流大几倍乃至几十倍(即所谓浪涌电流),而这可能使AC线路的电压降落,从而影响连接在同一AC线路上的所有设备的运行,有时会烧断保险丝和整流二极管等元件。因此,必须对其加以限制。

限制浪涌电流的最简单方法是在系统AC线路输入端串联一只NTC热敏电阻。由于在冷启动时,NTC热敏电阻呈现高阻抗,因而将使涌入电流得到限制。而当电流的热效应使NTC热敏元件的温度升高,NTC阻值急剧下降时,对系统的电流限制作用会较小。同时,由于NTC热敏电阻在热态下的阻抗并不是零,故会产生功率损耗,从而影响系统的运行效率。还有一个问题是NTC热敏电阻在热态下重新启动时,对浪涌电流起不到限制作用。为此,可在系统启动之后,利用SCR(Silicon Controlled Rectifiers 可控硅整流器)等元件将NTC热敏元件短路。