Uzroci prenaponske struje u prekidačkom napajanju
Među različitim izvorima napajanja koji se obično koriste u prošlosti i sadašnjosti, prekidački izvori napajanja su vrlo popularni i općenito mogu zadovoljiti sve zahtjeve dizajna. Ovo napajanje je vrlo ekonomično, ali postoje i neki problemi u industrijskom dizajnu. Ovo je inherentni nedostatak mnogih prekidačkih izvora napajanja (posebno rasklopnih izvora napajanja velike snage): oni moraju crpiti veliku struju u trenutku uključivanja. Ova udarna struja može dostići 10 puta do 100 puta više od struje mirovanja izvora napajanja. Kao rezultat, mogu se pojaviti najmanje dva problema. Prvo, ako DC napajanje ne može da obezbedi dovoljnu početnu struju, prekidačko napajanje može ući u zaključano stanje i ne može se pokrenuti; drugo, ova udarna struja može uzrokovati da se ulazni napon napajanja dovoljno smanji da izazove druge izvore napajanja koji koriste isto ulazno napajanje da Uređaj trenutno gubi struju.
Tradicionalna metoda ograničavanja ulazne udarne struje je povezivanje otpornika za ograničavanje struje termistora sa negativnim temperaturnim koeficijentom (NTC) u seriju. Međutim, ova jednostavna metoda ima mnogo nedostataka: na primjer, na učinak ograničavanja struje NTC otpornika u velikoj mjeri utiče temperatura okoline. Efekat se samo djelimično postiže tokom kratkih ulaznih prekida glavne mreže (reda nekoliko stotina milisekundi). Gubici snage u NTC otporniku smanjuju efikasnost konverzije prekidačkog napajanja... Zapravo, dva gore navedena problema mogu se riješiti "mekim startnim krugom", koji je detaljno predstavljen u nastavku.
1. Uzroci prenaponske struje u prekidačkom napajanju
Većina ulaznih kola prekidačkih izvora napajanja koristi ispravljačka kola kondenzatorskog filtera. Kada se uključi dolazno napajanje, budući da je početni napon na kondenzatoru nula, stvorit će se velika udarna struja u trenutku kada se kondenzator napuni. Posebno za prekidačka napajanja velike snage, koja koriste filter kondenzatore većeg kapaciteta mogu povećati udarnu struju na više od 100A. Ovako velika udarna struja u trenutku kada je struja uključena često će uzrokovati da pregori ulazni osigurač ili da pregore kontakti prekidača za zatvaranje, uzrokujući prekomjerno oštećenje ispravljačkog mosta; u najgorem slučaju, to će također uzrokovati da se prekidač zraka ne zatvori. Gore navedeni fenomeni uzrokovat će neispravan rad sklopnog napajanja. Iz tog razloga, gotovo sva prekidačka napajanja opremljena su sklopom za meko pokretanje kako bi se spriječila udarna struja kako bi se osigurao normalan i pouzdan rad napajanja rabljenog robota.
2. Električni princip rada kola mekog pokretanja
Ako se koristi "kolo mekog starta" da se eliminira udarna struja kada se pokrene prekidački izvor napajanja, nedostaci tradicionalnog metoda ograničavanja udarne struje spomenute gore mogu se dobro izbjeći. Kontrola pokretanja prekidačkog napajanja kako bi se eliminisala udarna struja kroz "meki start" uključuje dva principa dizajna: uklanjanje opterećenja u trenutku uključivanja i istovremeno ograničavanje korisne struje. Ako se opterećenje ne pokreće, struja prekidačkog napajanja je općenito vrlo mala kada se pokrene. U mnogim slučajevima, početna struja zapravo može biti manja od stabilne radne struje koja se održava ovom metodom.
