Come l'alimentatore switching può ridurre la corrente di picco in ingresso
Di solito, quando viene avviato un alimentatore a commutazione, potrebbe essere necessario che la rete elettrica principale all'estremità di ingresso fornisca impulsi di corrente elevata a breve termine, comunemente definiti "correnti di picco in ingresso". La sovracorrente in ingresso causa innanzitutto problemi per la scelta degli interruttori automatici principali e di altri fusibili nella rete elettrica principale: da un lato, gli interruttori automatici devono garantire che si fondano durante il sovraccarico per svolgere un ruolo protettivo; D'altro canto, è necessario non applicare il fusibile quando si verifica un picco di corrente in ingresso per evitare malfunzionamenti. In secondo luogo, la sovracorrente in ingresso può causare il collasso della forma d'onda della tensione in ingresso, con conseguente scarsa qualità dell'alimentazione e influenzando il funzionamento di altre apparecchiature elettriche.
Il motivo del verificarsi di picchi di corrente in ingresso
In un alimentatore a commutazione, la tensione di ingresso viene prima filtrata dalle interferenze, quindi convertita in CC attraverso un raddrizzatore a ponte e quindi livellata attraverso un grande condensatore elettrolitico prima di entrare in un vero convertitore CC/CC. Il picco di corrente in ingresso viene generato durante la carica iniziale del condensatore elettrolitico e la sua entità dipende dall'ampiezza della tensione in ingresso durante l'avvio e dalla resistenza totale del circuito formato dal raddrizzatore a ponte e dal condensatore elettrolitico. Se inizia nel punto di picco della tensione di ingresso CA, si verificherà un picco di corrente di ingresso.
Schema 1
Il metodo più comunemente utilizzato per limitare la corrente di picco in ingresso: resistore di limitazione della corrente termica (NTC) con coefficiente di temperatura negativo in serie
Vantaggi:
Circuito semplice e pratico a basso costo
Svantaggi:
1. L'effetto di limitazione della corrente dei resistori NTC è fortemente influenzato dalla temperatura ambientale: se la resistenza è troppo alta e la corrente di carica è troppo bassa durante l'avvio a bassa temperatura (sotto lo zero), l'alimentatore switching potrebbe non essere in grado di avviarsi; Se il valore di resistenza del resistore è troppo piccolo durante l'avvio ad alta temperatura, potrebbe non ottenere l'effetto di limitare la corrente di picco in ingresso. Il termistore a coefficiente di temperatura negativo in serie ntc è senza dubbio il metodo più semplice finora per sopprimere la corrente di picco in ingresso. Perché i resistori NTC diminuiranno con l'aumentare della temperatura. Quando viene avviato l'alimentatore switching, il resistore NTC è a temperatura ambiente e ha un'elevata resistenza, che può limitare efficacemente la corrente; Dopo l'avvio dell'alimentazione, il resistore NTC si riscalderà rapidamente fino a circa 110 ºC a causa della propria dissipazione del calore e il valore della resistenza diminuirà a circa un quindicesimo di quello a temperatura ambiente, riducendo la perdita di potenza durante il normale funzionamento del l'alimentatore switching.
2. In caso di breve interruzione della rete elettrica principale (circa poche centinaia di millisecondi) l'effetto di limitazione della corrente può essere raggiunto solo parzialmente. Durante questa breve interruzione, il condensatore elettrolitico si è scaricato, mentre la temperatura del resistore NTC è ancora elevata e il valore della resistenza è piccolo. Quando è necessario riavviare immediatamente l'alimentazione, l'NTC non può ottenere efficacemente l'effetto di limitazione della corrente.
3. La perdita di potenza dei resistori NTC riduce l'efficienza di conversione degli alimentatori a commutazione.
opzione 2
Quando si realizzano alimentatori switching a bassa potenza, utilizzare direttamente resistori di potenza per limitare le correnti di picco.
Vantaggi:
Circuito semplice, a basso costo e quasi insensibile alle alte e basse temperature in termini di limitazione delle correnti di picco
Svantaggi:
Adatto solo per alimentatori switching di piccola potenza
● Impatto significativo sull'efficienza
