zapínací proud

co je zapínací proud?

Zapínací proud je okamžitý vysoký vstupní proud odebíraný napájení nebo elektrické zařízení na zapnutí. K tomu dochází v důsledku vysokých počátečních proudů potřebných k nabíjení kondenzátorů a induktorů nebo transformátorů.

zapínací proud je také známý jako spínací přepětí, nebo vstupní vyrovnávací proud.

při zapnutí nabízejí vybité kondenzátory v napájecích zdrojích nízkou impedanci, která umožňuje proudění vysokých proudů do obvodu při nabíjení z nuly na maximální hodnoty. Tyto proudy mohou být až 20krát vyšší než proudy v ustáleném stavu. I když to trvá jen asi 10 ms, trvá to mezi 30 a 40 cykly, než se proud stabilizuje na normální provozní hodnotu. Pokud to není omezeno, mohou vysoké proudy poškodit zařízení kromě toho, že způsobí poklesy napětí v napájecím vedení a způsobí poruchu jiných zařízení napájených ze stejného zdroje.

SPECIFIKACE spínacího proudu

vysoké spínací proudy naznačují větší namáhání součástí usměrňovače a tím nižší spolehlivost. Zapínací proud je uvedeno v podmínkách:

• Průměrný během půl cyklu nebo na vrchol: – kde vrchol je o 40% větší, než průměrná
• rozsah Napětí – 120V nebo 240V
• Provozní teplota v rozsahu, v němž omezuje technika je účinná

Aktuální průběh, když přístroj je napájen – Image Credit

Omezení náběhového proudu

dvě běžně používané metody ochrany, pasivní, kde odporové omezení proudu je zařízení připojeno v sérii s dodávkou, a aktivní, která používá elektronický obvod složený z rezistorů, spínací přístroje a řídicí obvod.
rezistor v sérii

u malých napájecích zdrojů je rezistor zapojen do série se vstupním vedením. Metoda však není vhodná pro větší zdroje napájení z důvodu neefektivity způsobené vysokým rozptylem výkonu a ztrátami v sériovém rezistoru.

Kredit

NTC termistory

metoda používá negativní teplotní koeficient (NTC) rezistor zapojený v sérii s napájením linky.
při okolní teplotě vykazuje zařízení NTC vysoký odpor, při zapnutí napájení omezuje vysoký odpor množství zapínacího proudu proudícího do obvodu. Jak proud teče, teplota termistoru se zvyšuje, čímž se výrazně snižuje odpor. To se stabilizuje při méně než jednom ohmu, a je schopen umožnit proudění proudu v ustáleném stavu do obvodu.

Paralelní elektronický spínač

Pomocí elektronického spínače nebo relé paralelně s termistory nebo rezistor. Aktuálně omezující zařízení nabízí vysoký odpor při spuštění, po kterém je spínač zapnutý, aby zařízení zkrat. Tato metoda zajišťuje, že termistor je schopen ochladit, aby se jeho počáteční odpor a být připraveni chránit proti následnému přepětí v případě výpadku a obnovení, nebo když se jeden vypne zařízení, a pak se otočí ji okamžitě.

aktivní obvody

aktivní obvod se skládá z rezistorů, tranzistorů, triaků nebo tyristorů a řídicího obvodu pro pohon spínacího zařízení. Jsou vhodné pro aplikace vyžadující funkce hot restartu.

volba metody ochrany závisí na frekvenci zapínacích proudů, nákladech, úrovni výkonu zařízení, očekávané spolehlivosti a výkonu. NTC termistor je široce používán jako zařízení omezující a přednostní pro jeho jednoduchý design a nízké náklady ve srovnání s aktivní obvod, nicméně, to má některé nevýhody, které dělají to nevhodný pro použití v extrémních povětrnostních podmínek nebo pro citlivé aplikace.

faktory zvažované při návrhu pro omezení zapínacího proudu.

• Zatížení kapacitní hodnota
• Trvalý proud
• teplota
• napětí
• Požadovaný proud snížení náběhového proudu

Soft start funkce, nízký zapínací proud napájení