Einschaltstrom

Was ist Einschaltstrom?

Einschaltstrom ist der momentane hohe Eingangsstrom, der von einer Stromversorgung oder einem elektrischen Gerät beim Einschalten gezogen wird. Dies ergibt sich aus den hohen Anfangsströmen, die zum Laden der Kondensatoren und Induktivitäten oder Transformatoren erforderlich sind.

Der Einschaltstrom wird auch als Einschaltstoß oder Eingangsstoßstrom bezeichnet.

Beim Einschalten bieten die entladenen Kondensatoren in Netzteilen eine niedrige Impedanz, die es ermöglicht, dass hohe Ströme in den Stromkreis fließen, wenn sie von Null auf ihre Maximalwerte aufgeladen werden. Diese Ströme können bis zum 20-fachen der stationären Ströme betragen. Obwohl es nur etwa 10 ms dauert, dauert es zwischen 30 und 40 Zyklen, bis sich der Strom auf den normalen Betriebswert stabilisiert hat. Wenn sie nicht begrenzt sind, können die hohen Ströme das Gerät beschädigen, Spannungseinbrüche in der Versorgungsleitung verursachen und Fehlfunktionen anderer Geräte verursachen, die von derselben Versorgung gespeist werden.

Einschaltstromspezifikationen

Hohe Einschaltströme weisen auf eine höhere Belastung der Gleichrichterkomponenten und damit auf eine geringere Zuverlässigkeit hin. Der Einschaltstrom wird angegeben in:

• Durchschnitt während eines Halbzyklus oder einer Spitze: – wobei die Spitze etwa 40% größer ist als der Durchschnitt
• Spannungsbereich – 120 V oder 240 V
• Betriebstemperaturbereich, in dem die Begrenzungstechnik wirksam ist

Stromverlauf beim Einschalten des Geräts – Bildnachweis

Begrenzen von Einschaltströmen

Die beiden am häufigsten verwendeten Schutzmethoden sind die passive, bei der eine Widerstandsstrombegrenzungsvorrichtung in Reihe mit der Versorgung geschaltet ist, und die aktive, die eine elektronische Schaltung verwendet, die aus Widerständen, einem Schaltgerät und einer Steuerschaltung besteht.
Widerstand in Reihe

Bei kleinen Leistungsversorgungen ist der Widerstand in Reihe mit der Stromeingangsleitung geschaltet. Das Verfahren ist jedoch bei größeren Stromversorgungen aufgrund der Ineffizienz, die durch die hohe Verlustleistung und Verluste im Vorwiderstand verursacht wird, nicht geeignet.

Bildnachweis

NTC-Thermistoren

Das Verfahren verwendet einen NTC-Widerstand (negativer Temperaturkoeffizient), der in Reihe mit der Stromeingangsleitung geschaltet ist.
Bei umgebungs temperatur die NTC gerät weist eine hohe widerstand, wenn die power ist turned-on, die hohe widerstand grenzen die menge von einschaltstrom fließt in die schaltung. Wenn der Strom fließt, steigt die Temperatur des Thermistors an, wodurch der Widerstand erheblich verringert wird. Dies stabilisiert sich bei weniger als einem Ohm und kann den stationären Strom in die Schaltung fließen lassen.

Paralleler elektronischer Schalter

Verwendung eines elektronischen Schalters oder Relais parallel zu den Thermistoren oder Widerständen. Die Strombegrenzungsvorrichtung bietet beim Start einen hohen Widerstand, wonach der Schalter eingeschaltet wird, um das Gerät kurzzuschließen. Das Verfahren stellt sicher, dass der Thermistor in der Lage ist, auf seinen Anfangswiderstand abzukühlen und im Falle eines Stromausfalls und einer Wiederaufnahme oder wenn man ein Gerät ausschaltet und es dann sofort einschaltet, vor einem nachfolgenden Anstieg zu schützen.

Aktive Schaltungen

Eine aktive Schaltung besteht aus Widerständen, Transistoren, Triacs oder Thyristoren und einer Steuerschaltung zur Ansteuerung des Schaltgerätes. Diese eignen sich für Anwendungen, die Hot-Restart-Funktionen erfordern.

Die Wahl der Schutzmethode hängt von der Häufigkeit der Einschaltströme, den Kosten, der Geräteleistung, der erwarteten Zuverlässigkeit und der Leistung ab. Der NTC-Thermistor wird häufig als Begrenzungsvorrichtung verwendet und wegen seines einfachen Aufbaus und seiner geringen Kosten im Vergleich zur aktiven Schaltung bevorzugt, weist jedoch einige Nachteile auf, die ihn für den Einsatz bei extremen Wetterbedingungen oder für empfindliche Anwendungen ungeeignet machen.

Faktoren, die bei der Auslegung der Einschaltstrombegrenzung berücksichtigt wurden.

• Last kapazität wert
• dauerstrom
• Umgebungs temperatur
• Versorgung spannung
• Erforderlich strom reduktion der einschaltstrom

Soft start funktion, niedrigen einschaltstrom power liefert