Ako dodávateľ zdrojov napájacieho zdroja PCB som bol svedkom z prvej ruky výzvy, ktoré sa vyskytujú s Inrush Current. Inrush Current je počiatočný vysoký prúd, ktorý pri prvom zapnutí prúdi do napájania. Tento nárast môže byť niekoľkokrát vyšší ako normálny prevádzkový prúd, čo potenciálne spôsobuje poškodenie samotného napájania, ďalšie komponenty na DPS a dokonca aj elektrický systém, ku ktorému je pripojený. V tomto blogu sa podelím o niekoľko efektívnych stratégií na obmedzenie prúdu napájania Mount napájania DPS.
Pochopenie prúdu
Predtým, ako sa ponoríte do riešení, je nevyhnutné pochopiť, čo spôsobuje prúd. Po zapnutí napájania sa kondenzátory vo vstupnom filtrovom obvode pôsobia ako skraty. Rýchlo sa nabíjajú až do vstupného napätia a v tomto procese nakreslia veľké množstvo prúdu. Tento náhly nárast môže zdôrazniť komponenty a viesť k predčasnému zlyhaniu.
Ďalším faktorom, ktorý prispieva k inrush prúdu, je transformátor. Ak je napájanie napájané napájané, jadro transformátora musí byť magnetizované. Tento magnetizačný proces vyžaduje veľké množstvo prúdu, najmä ak má transformátor vysokú indukčnosť.
Stratégie na obmedzenie inrushového prúdu
1. NTC termistory
Jedným z najbežnejších a nákladových - efektívnych spôsobov, ako obmedziť inrush prúd, je použitie termistorov negatívneho teplotného koeficientu (NTC). Tieto termistory majú vysoký odpor pri nízkych teplotách a nízky odpor pri vysokých teplotách.
Po prvom zapnutí napájania má termistor NTC vysoký odpor, ktorý obmedzuje inrush prúd. Keď prúd tečie cez termistor, zahreje sa a jeho odpor klesá. To umožňuje, aby zdroj napájania normálne pracoval s nízkou cestou odporu.
Termistory NTC však majú určité obmedzenia. Majú obmedzený počet udalostí, ktoré dokážu zvládnuť, a počas normálnej prevádzky rozptyľujú energiu, čo môže znížiť celkovú účinnosť napájania.
2. Relé - založené na obmedzovačoch prúdu založené
Relé - obmedzovače prúdu založené na inrush používajú odpor v sérii so vstupom napájacieho zdroja na obmedzenie prúdu Inrush, keď je napájanie zapnuté. Po krátkom oneskorení relé obíde odpor, čo umožňuje normálne fungovanie napájania.
Táto metóda je účinnejšia ako použitie termistorov NTC, pretože odpor je iba v obvode počas obdobia inrush. Relé však majú obmedzenú životnosť a môžu byť hlučné a objemné.
3. Aktívne obmedzovače prúdu inrush
Aktívne obmedzovače prúdu Inrush používajú na reguláciu inrushového prúdu elektronické komponenty, ako sú MOSFETS alebo IGBT. Tieto obmedzovače môžu cítiť vstupné napätie a prúd a podľa toho upravovať prepínanie napájacích zariadení.
Aktívne obmedzovače súčasných limitov ponúkajú niekoľko výhod. Môžu poskytnúť presnejšiu kontrolu nad prúdom Inrush a môžu sa prispôsobiť rôznym vstupným podmienkam. Majú tiež dlhšiu životnosť v porovnaní so relé a môžu fungovať potichu. Sú však drahšie ako termistory NTC a obmedzovače založené na relé.
Výber správnej metódy obmedzenia prúdu
Pri výbere metódy obmedzenia prúdu Inrush pre váš zdroj napájania DPP je potrebné zvážiť niekoľko faktorov:
Náklady
Ak sú náklady hlavným problémom, termistory NTC môžu byť najlepšou voľbou. Sú relatívne lacné a ľahko implementovateľné. Ak však potrebujete pokročilejšie a efektívnejšie riešenie, relé založené alebo aktívne obmedzovače súčasných limitov môžu stáť za dodatočné náklady.
Účinnosť
Pre aplikácie, v ktorých je efektívnosť rozhodujúca, sú najlepšou voľbou aktívne obmedzovače prúdu. Počas normálnej prevádzky rozptyľujú menší výkon v porovnaní s termistormi NTC a limitmi založenými na relé.
Priestorové obmedzenia
Ak je priestor obmedzený na vaše dosky DPS, môžu byť vhodnejšie termistory NTC alebo aktívne obmedzovače prúdu. Relé môžu byť objemné a nemusia sa zmestiť do tesných priestorov.
Počet udalostí Inrush
Ak sa vaše napájacie napájanie často zapína a vypína, relé založené alebo aktívny obmedzovač prúdu môže byť spoľahlivejší ako termistor NTC, ktorý má obmedzený počet udalostí inrush, ktoré dokáže zvládnuť.
Naše ponuky produktov
V našej spoločnosti ponúkame širokú škálu zdrojov na napájanie DPS, vrátaneDoska vodiča LED,AC - DC prepínanie napájacieho zdrojaa90 W s jedným výstupom napájacieho zdroja Otvoreného rámu.
Všetky naše napájacie zdroje sú navrhnuté s ohľadom na súčasné obmedzenie. Na základe vašich konkrétnych požiadaviek môžeme prispôsobiť metódu obmedzenia prúdu Inrush. Či už potrebujete náklady - efektívne riešenie pomocou termistorov NTC alebo vysoko výkonného aktívneho obmedzovača, máme odborné znalosti, ktoré vyhovujú vašim potrebám.
Záver
Obmedzenie inrush prúdu napájacieho zdroja DPS je nevyhnutné na zabezpečenie spoľahlivosti a dlhovekosti napájania a celého elektrického systému. Pochopením príčin INRUSH prúdu a rôznych dostupných stratégií si môžete zvoliť najvhodnejšiu metódu pre vašu aplikáciu.
Ak ste na trhu s napájacím napájaním PCB a potrebujete pomoc s obmedzením súčasného inrush, sme tu, aby sme vám pomohli. Náš tím expertov vám môže poskytnúť podrobné technické poradenstvo a prispôsobené riešenia. Kontaktujte nás a začnite diskusiu o vašich potrebách napájania a preskúmajte, ako vám môžeme pomôcť optimalizovať výkon vášho systému.
Odkazy
- Pressman, AI (2009). Dizajn prepínania napájania (3. vydanie). McGraw - Hill.
- Erickson, RW, & Maksimovic, D. (2001). Základy energetickej elektroniky (2. vydanie). Springer.
- National Semiconductor Corporation. (2002). Lineárna technológia POZNÁMKA POZNÁMKA 118: Obmedzenie prúdu.
