有朋友前天給我發(fā)了一個(gè)問題,我自己一開始也沒太在意,后來查詢了設(shè)計(jì),大概很多兄弟也可能遇到這個(gè)問題,我希望給大家一起學(xué)習(xí)一下。
問題:
現(xiàn)在有一個(gè)54V的交流電,用整流橋整流,整流橋的輸出接了一個(gè)1歐姆的限流電阻和一個(gè)3300uF的平滑電容,以得到72V的直流電。剛上電時(shí),電容接 近短路,沖擊電流最大可到76A(在54VAC到達(dá)峰值時(shí)上電),我用的1歐姆的電阻應(yīng)該選什么種類和多大功率的阿?一分鐘開關(guān)一次,因?yàn)楹竺娴呢?fù)載為 題,限流電阻阻值定下了。穩(wěn)定后的輸出電流為1.2A。
這樣的方案有兩個(gè)硬傷:
1.電阻不能選大,否則電阻損耗的功耗很大,并且電阻過大的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致電容充電過程較慢。因此xinghui選了1歐,不過這也并不是個(gè)好選擇。
2.電阻不能太小,電阻太小導(dǎo)致瞬態(tài)的功率還是很大。72V/R。此時(shí)的瞬態(tài)功率按照1歐來選是個(gè)天文數(shù)字。
這實(shí)質(zhì)上一個(gè)啟動(dòng)電流保護(hù)的問題,分析一下啟動(dòng)電流的抑制的作用:
在起動(dòng)的瞬間,交流輸入電壓通過整流器對(duì)電容器進(jìn)行充電。
電容器的等效串聯(lián)阻抗很小,并且通常采用多個(gè)電容器并聯(lián)使用,使得其阻抗更小;因此起動(dòng)沖擊電流很大。對(duì)輸入回路的斷路器和整流器也是一個(gè)很大的負(fù)荷,因此需要考慮設(shè)計(jì)電流抑制電路防止在起動(dòng)時(shí)的電流沖擊。
加入繼電器
加 入常開繼電器可有有效解決穩(wěn)態(tài)的時(shí)候的功耗問題,如圖所示在整流前接入沖擊電流抑制電阻,和繼電器的常開點(diǎn)。起動(dòng)時(shí),由于起動(dòng)電阻串接在輸入回路中,可把 沖擊電流限制到我們所希望的范圍內(nèi)。當(dāng)電容器充有足夠的電壓、認(rèn)為起動(dòng)過程可以結(jié)束時(shí),通過繼電器將限流電阻旁路(短接)
如果我們將起動(dòng)電流限制到負(fù)載電流的水平,啟動(dòng)過程是比較安全的,不過由于電容較大,導(dǎo)致對(duì)電阻的功耗要求非常高(同上面第二個(gè)考慮因素),因此采用常規(guī)電阻可能問題較大。
因此呢,可以選用負(fù)溫度系數(shù)的NTC的電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)。在起動(dòng)過程剛開始時(shí),電路有較強(qiáng)的抑流能力;隨著起動(dòng)過程的進(jìn)行,負(fù)溫度系數(shù)電阻的阻值下降,使電容器的充電電流又不至于太小,起動(dòng)過程不至過長(zhǎng)。
注: 在小功率的時(shí)候可直接采用NTC電阻不加入繼電器。不過具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性在于,由于溫度過低,在啟動(dòng)電流不大的時(shí)候,NTC電阻在啟動(dòng)后很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)沒法升 至工作溫度,阻值一直不能下降至工作范圍,就使得啟動(dòng)過程不正常。如果負(fù)載電流很小的時(shí)候,整個(gè)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。