כיצד למנוע זרם נחשול כניסה בהחלפת ספקי כוח

כיצד למנוע זרם נחשול כניסה בהחלפת ספקי כוח

בדרך כלל, כאשר מפעילים את אספקת הכוח המיתוג, ייתכן שהרשת הראשית בקצה הקלט תידרש לספק דופק זרם גדול לטווח קצר, ופולס זרם זה מכונה בדרך כלל "זרם כניסת (inrush current)". זרם נחשולי הכניסה גרם תחילה לבעיות בבחירת המפסק הראשי (מפסק ראשי) ובנתיכים אחרים ברשת הראשית: מצד אחד, המפסק חייב להבטיח שהוא יתיך בעת עומס יתר כדי למלא תפקיד מגן; מצד שני, הוא חייב להיות בכניסה כאשר זרם הנחשול מתרחש, לא ניתן להתיך אותו כדי למנוע תקלה. שנית, זרם נחשולי הכניסה יגרום לקריסת הגל של מתח הכניסה, דבר שידרדר את איכות אספקת החשמל וישפיע על העבודה של ציוד חשמלי אחר.

גורמים לזרם כניסת כניסה
מתח הכניסה מסונן תחילה על ידי הפרעות, לאחר מכן מומר ל-DC על ידי מיישר גשר, ולאחר מכן מוחלק על ידי קבל אלקטרוליטי גדול לפני הכניסה לממיר DC/DC האמיתי. זרם נחשולי הכניסה נוצר כאשר הקבל האלקטרוליטי נטען בתחילה, וגודלו תלוי בגודל מתח הכניסה בעת ההפעלה ובהתנגדות הכוללת של הלולאה שנוצרת על ידי מיישר הגשר והקבלים האלקטרוליטיים. אם הוא מתחיל במקרה בנקודת השיא של מתח הכניסה AC, שיא זרם הנחשול של הכניסה יופיע.

אפשרות ראשונה
השיטה הנפוצה ביותר להגבלת זרם כניסת כניסה: נגד מגביל זרם תרמיסטור מקדם טמפרטורה שלילי בסדרה (ntc)

יתרון:
● מעגל פשוט ומעשי, עלות נמוכה

חִסָרוֹן:
1. השפעת הגבלת הזרם של הנגד ntc מושפעת מאוד מטמפרטורת הסביבה: אם ההתנגדות גדולה מדי וזרם הטעינה קטן מדי כאשר מתחילים בטמפרטורה נמוכה (מתחת לאפס), ייתכן שספק הכוח המיתוג לא יוכל להתחיל ; אם הוא מתחיל בטמפרטורה גבוהה, ערך ההתנגדות של הנגד אם הוא קטן מדי, ייתכן שלא תושג ההשפעה של הגבלת זרם הכניסה לכניסה. מקדם טמפרטורה שלילי מסדרת תרמיסטור נגד מגביל זרם ntc הוא ללא ספק הדרך הקלה ביותר לדכא זרם נחשולי כניסה. מכיוון שנגדי ntc מתכלים עם עליית הטמפרטורה. כאשר אספקת הכוח המיתוג מופעל, הנגד ntc נמצא בטמפרטורה רגילה ובעל התנגדות גבוהה, מה שיכול למעשה להגביל את הזרם; לאחר הפעלת אספקת הכוח, הנגד ntc יתחמם במהירות לכ-110 מעלות צלזיוס בשל פיזור החום שלו, וערך ההתנגדות יקטן לטמפרטורת החדר כחמש עשרה מהזמן, ויפחית את אובדן הכוח בעת מיתוג ספק הכוח עובד כרגיל.

2. השפעת הגבלת הזרם מושגת רק באופן חלקי במהלך הפסקות רשת קלט קצרות (בסדר גודל של מאות אלפיות שניות). במהלך הפסקה קצרה זו, הקבל האלקטרוליטי נפרק, אך הטמפרטורה של הנגד ntc עדיין גבוהה וערך ההתנגדות שלו קטן. כאשר יש צורך להפעיל מחדש את אספקת החשמל באופן מיידי, ה-ntc אינו יכול לממש ביעילות את פונקציית הגבלת הזרם.

3. אובדן הכוח של הנגד ntc מפחית את יעילות ההמרה של ספק הכוח המיתוג.

אפשרות II
בעת יצירת ספק כוח מיתוג מיקרו, השתמש ישירות בנגד מתח כדי להגביל את זרם הפריצה.

יתרון:
● המעגל פשוט, העלות נמוכה, והגבלת זרם הנחשולים כמעט ולא מושפעת מטמפרטורה גבוהה ונמוכה

חִסָרוֹן:
● מתאים רק לאספקת חשמל מיתוג מיקרו
● השפעה רבה על היעילות

פתרון שלישי

חיבור מקביל של תרמיסטור NTC ונגד כוח רגיל להגבלת זרם הפריצה
כאשר מתחילים בטמפרטורה רגילה, ההתנגדות של נגד הכוח והתרמיסטור במקביל להגבלת זרם הכניסה. כאשר מתחילים בטמפרטורה נמוכה, ההתנגדות של תרמיסטור NTC עולה בחדות, אך ההתנגדות של נגד הכוח נשארת ללא שינוי כדי להבטיח התחלה בטמפרטורה נמוכה, אך מעגל הנחשולים גדול מאוד גם במהלך ניסויים בטמפרטורה גבוהה.

יתרון:
● פשוט ומעשי, השפעה טובה להפעלה בטמפרטורה רגילה ונמוכה

חִסָרוֹן:
● השפעה רבה יותר על היעילות
● זרם נחשול גדול בטמפרטורה גבוהה