啟動電流保護抑制的作用

2020-12-05 電子發燒友

啟動電流保護抑制的作用

yulzhu 發表於 2020-03-15 14:38:00

有朋友前天給我發了一個問題，我自己一開始也沒太在意，後來查詢了設計，大概很多兄弟也可能遇到這個問題，我希望給大家一起學習一下。

問題：

現在有一個54V的交流電，用整流橋整流，整流橋的輸出接了一個1歐姆的限流電阻和一個3300uF的平滑電容，以得到72V的直流電。剛上電時，電容接 近短路，衝擊電流最大可到76A（在54VAC到達峰值時上電），我用的1歐姆的電阻應該選什麼種類和多大功率的阿？一分鐘開關一次，因為後面的負載為 題，限流電阻阻值定下了。穩定後的輸出電流為1.2A。

這樣的方案有兩個硬傷：

1.電阻不能選大，否則電阻損耗的功耗很大，並且電阻過大的時候會導致電容充電過程較慢。因此xinghui選了1歐，不過這也並不是個好選擇。

2.電阻不能太小，電阻太小導致瞬態的功率還是很大。72V/R。此時的瞬態功率按照1歐來選是個天文數字。

這實質上一個啟動電流保護的問題，分析一下啟動電流的抑制的作用：

在起動的瞬間，交流輸入電壓通過整流器對電容器進行充電。

電容器的等效串聯阻抗很小，並且通常採用多個電容器並聯使用，使得其阻抗更小；因此起動衝擊電流很大。對輸入迴路的斷路器和整流器也是一個很大的負荷，因此需要考慮設計電流抑制電路防止在起動時的電流衝擊。

加入繼電器

加 入常開繼電器可有有效解決穩態的時候的功耗問題，如圖所示在整流前接入衝擊電流抑制電阻，和繼電器的常開點。起動時，由於起動電阻串接在輸入迴路中，可把 衝擊電流限制到我們所希望的範圍內。當電容器充有足夠的電壓、認為起動過程可以結束時，通過繼電器將限流電阻旁路（短接）

如果我們將起動電流限制到負載電流的水平，啟動過程是比較安全的，不過由於電容較大，導致對電阻的功耗要求非常高（同上面第二個考慮因素），因此採用常規電阻可能問題較大。

因此呢，可以選用負溫度係數的NTC的電阻進行調節。在起動過程剛開始時，電路有較強的抑流能力；隨著起動過程的進行，負溫度係數電阻的阻值下降，使電容器的充電電流又不至於太小，起動過程不至過長。

註： 在小功率的時候可直接採用NTC電阻不加入繼電器。不過具有一定的風險性在於，由於溫度過低，在啟動電流不大的時候，NTC電阻在啟動後很長時間內沒法升 至工作溫度，阻值一直不能下降至工作範圍，就使得啟動過程不正常。如果負載電流很小的時候，整個電路不一定能很完美的工作，因此注意模塊的最低工作溫度。

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