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    開關電源的浪涌限制電路及浪涌仰制模塊
    時間:2021-05-06 08:30:07 點擊次數:50

    開關電源的浪涌限制電路圖

    開關電源在起動時,會發生較高的浪涌電流,因而必須在電源的輸入端設備防止浪涌產生的軟啟動設備,才能夠有效地將浪涌電流減小到允許的范圍內。浪涌主要是由濾波電容充電引起,在開關管開端導通的瞬間,電容對交流呈現出較低的阻抗。假如不采納任何保護措施,浪涌可接近數百A。

     

    開關電源的輸入一般選用電容整流濾波電路如圖2所示,濾波電容C可選用低頻或高頻電容器,若用低頻電容器則需并聯同容量高頻電容器來承擔充放電電流。圖中在整流和濾波之間串入的限流電阻Rsc是為了避免浪涌受到沖擊。合閘時Rsc約束了電容C的充電電流,經過一段時間,C上的電壓達到預置值或電容C1上電壓達到繼電器T動作電壓時,Rsc被短路完成了啟動。一起還可以選用可控硅等電路來短接Rsc。當合閘時,因為可控硅截止,通過Rsc對電容C進行充電,經一段時間后,觸發可控硅導通,然后短接了限流電阻Rsc。

     

    開關電源中浪涌抑制模塊的使用

    上電浪涌現在,考慮到體積,成本等因素,大多數AC/DC變換器輸入整流濾波選用電容輸入式濾波方法,電路原理如圖1所示。因為電容器上電壓不能躍變,在整流器上電之初,濾波電容電壓簡直為零,等效為整流輸出端短路。如在最晦氣的情況(上電時的電壓瞬時值為電源電壓峰值)上電,則會發生遠高于整流器正常作業電流的輸入浪涌,如圖2所示。當濾波電容為470μF而且電源內阻較小時,第一個電流峰值將超越100A,為正常作業電流峰值的10倍。

     

    浪涌會形成電源電壓波形陷落,使得供電質量變差,甚至會影響其他用電設備的作業以及使保護電路動作;因為浪涌沖擊整流器的輸入熔斷器,使其在若干次上電進程的浪涌沖擊下而非過載熔斷。為避免這類現象發生,而不得不選用更高額定電流的熔斷器,但將呈現過載時熔斷器不能熔斷,起不到保護整流器及用電電路的效果;過高的上電浪涌對整流器和濾波電容器形成不可康復的損壞。因而,有必要對帶有電容濾波的整流器輸入浪涌加以約束。

     

    上電浪涌的約束

    約束上電浪涌最有效的辦法是,在整流器與濾波電容器之間,或在整流器的輸入側加一負溫度系數熱敏電阻(NTC),如圖3所示。使用負溫度系數熱敏電阻在常溫狀態下具有較高阻值來約束上電浪涌,上電后因為NTC流過電流發熱使其電阻值降低以減小NTC上的損耗。這種辦法雖然簡略,但存在的問題是約束上電浪涌性能受環境溫度和NTC的初始溫度影響,在環境溫度較高或在上電時間間隔很短時,NTC起不到約束上電浪涌的效果,因而,這種約束上電浪涌方法僅用于價格低廉的微機電源或其他低成本電源。而在彩色電視機和顯示器上,約束上電浪涌則選用串一限流電阻,電路如圖4所示。最常見的使用是彩色電視機,這種辦法的優點是簡略,可靠性高,允許在寬環境溫度范圍內作業,其缺陷是限流電阻上有損耗,降低了電源效率。事實上整流器上電處于穩態作業后,這一限流電阻的限流效果已完結,僅起到耗費功率、發熱的負效果,因而,在功率較大的開關電源中,選用上電后經必定延時后用一機械觸點或電子觸點將限流電阻短路,如圖5所示。這種約束上電浪涌方法性能好,但電路復雜,占用體積較大。為使使用這種抑制上電浪涌方法,象僅僅串限流電阻相同方便,本文推出開關電源上電浪涌抑制模塊

      

    上電浪涌仰制模塊

     

    帶有限流電阻的上電浪涌仰制模塊

    將功率電子開關(可所以MOSFETSCR)與控制電路封裝在一個相對很小的模塊(如400W以下為25mm×20mm×11mm)中,引出34個引腳,外接電路如圖6a)所示。整流器上電后開始一段時間,外接限流電阻仰制上電浪涌,上電浪涌結束后,模塊導通將限流電阻短路,這樣的上電進程的輸入電流波形如圖4b)所示。很顯然上電浪涌峰值被有用仰制,這種上電浪涌仰制模塊需外接一限流電阻,用起來很不便利,如何將外接電阻省掉將是電源設計者所期望的。

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