浪湧電流及其預防

浪湧電流的產生:現代的驅動系統、逆變器和開關電源等一般通過脈衝調製技術(PWM)來轉換電能,其中的核心部件是直流/直流轉換器。如圖1所示的開關電源中,輸入電壓首先經過干擾濾波,再通過橋式整流器變成直流,然後通過一個很大的電解電容器進行波形平滑,之後才能進入真正的直流/直流轉換器。輸入浪湧電流就是在對這個電解電容器進行初始充電時產生的它的大小取決於起動上電時輸入電壓的幅值以及由橋式整流器和電解電容器所形成迴路的總電阻。如果恰好在交流輸入電壓的峯值點起動時,就會出現峯值輸入浪湧電流。這個大電流比系統正常電流大幾倍乃至幾十倍(即所謂浪湧電流),而這可能使AC線路的電壓降落,從而影響連接在同一AC線路上的所有設備的運行,有時會燒斷保險絲和整流二極管等元件。因此,必須對其加以限制。

限制浪湧電流的最簡單方法是在系統AC線路輸入端串聯一隻NTC熱敏電阻。由於在冷啓動時,NTC熱敏電阻呈現高阻抗,因而將使湧入電流得到限制。而當電流的熱效應使NTC熱敏元件的溫度升高,NTC阻值急劇下降時,對系統的電流限制作用會較小。同時,由於NTC熱敏電阻在熱態下的阻抗並不是零,故會產生功率損耗,從而影響系統的運行效率。還有一個問題是NTC熱敏電阻在熱態下重新啓動時,對浪湧電流起不到限制作用。爲此,可在系統啓動之後,利用SCR(Silicon Controlled Rectifiers 可控硅整流器)等元件將NTC熱敏元件短路。

 

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