防開機浪涌電路畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-10 21:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 工作，經(jīng)主變壓器輔助繞組產(chǎn)生晶閘管的觸發(fā)信號，使晶閘管導通并短路限流電阻 R，開關(guān)電源處于正常運行狀態(tài)。 這種限流電路存在如下問題：當電源瞬時斷電后，由于電容器 C 上的電壓不能突變，其上仍有斷電前的充電電壓，逆變器可能還處于工作狀態(tài)，保持晶閘管繼續(xù)導通，此時若馬上重新接通輸入電源，會同樣起不到防止沖擊電流的作用。 鄂東職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 7 圖 3采用 SCR— R 電路 新型浪涌電流限制器 限制器的概述 在 AC/DC 變換器啟動瞬間，因?qū)V波電容器充電會產(chǎn)生一個很大的浪涌電流，它比系統(tǒng)正常工作電流大幾倍乃至幾十倍。浪涌電流會 嚴重污染供電網(wǎng)絡(luò)，影響其它電子設(shè)備的正常運行。有時會損壞電源開關(guān)、熔斷器、 EMI濾波器、整流橋、濾波電容，甚至印刷電路板等元器件。有時雖然看不到顯性損壞，但是隱性損壞降低了設(shè)備的可靠性，這是更為糟糕的事情。為了改進開關(guān)電源的輸入特性，提高其可靠性，減少對電網(wǎng)的污染，改善電子設(shè)備的使用環(huán)境，必須對浪涌電流加以限制。傳統(tǒng)的限制浪涌電流的方法存在功耗大 、 二次浪涌 、 以及瞬時斷電的功能不動作等問題。新型浪涌電流限制器件 KJH 型浪涌電流限制器從根本上解決了這些問題。 限制浪涌電流的傳統(tǒng)方法及其存在的問題 傳統(tǒng)方法 眾所周知，在 AC/DC 變換器上電時，只要增加濾波電容 C 充電回路的環(huán)路電阻就可以減小浪涌電流。傳統(tǒng)的方法有二種： 在回路中串聯(lián)一個適當?shù)碾娮瑁ò央娮钃Q成負溫度系數(shù)熱敏電阻是一種改進），既可以把浪涌電流限制在可接受的范圍內(nèi)，又不影響變換器的正常工作 。 在回路中串聯(lián)一個電阻與一對觸點相并聯(lián)的組合，使在上電時觸點斷開，電阻串聯(lián)在環(huán)路中起到限制浪涌電流的作用，待電源進入某種狀態(tài)時觸點接通，將電阻短路減小功耗，保證電源的正常工作。 特別值得一提的是 ST 公司推出的 STIL02 器件 [1]，它是利用負 溫度系數(shù)熱敏電阻與半橋轉(zhuǎn)換開關(guān)組合來完成限制浪涌電流的功能 。 存在問題 二次浪涌電流 鄂東職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 8 R1 100Ω K C R2 200Ω 300V 如圖 1 所示，我們把開關(guān)電源上電時的浪涌電流稱為一次浪涌電流，把觸點 K 接通時產(chǎn)生的浪涌電流稱為二次浪涌電流 。 圖 1 限流電阻與觸點并聯(lián)的浪涌電流限制電路 當 300V 直流電壓加到輸入端時，電容器 C 以時間常數(shù) τ=R1C 充電，最大的一次浪涌電流 ISM=300V/100Ω=3A ，穩(wěn)態(tài)時 VC=200V， VR1=100V。當 K 接通時， R1 被 K 短路， 100 伏 的躍變電壓直接加在電容器 C 的兩端，就產(chǎn)生了二次浪涌電流。因為沒有任何有效的電阻限流，二次浪涌電流會很大。為了兼顧一次浪涌電流和二次浪涌電流的均衡，一般 R1 的數(shù)值都不會很大。在幾百 瓦 的電源（交流 220V 輸入）中， R1 取值為幾 歐 ～十幾 歐 ，保證電源的浪涌電流在 30A 左右。 重復上電和功能不動作 在傳統(tǒng)方法中，負溫度系數(shù)熱 敏電阻的散熱或并聯(lián)的觸點通斷都需要一定的反應時間。一般情況下，當輸入電源跌落與瞬時斷電時，為防止浪涌電流限制器的功能不動作，須規(guī)定開關(guān)電源通斷的重復時間，否則，可能會因為功能不動作造成電源的損壞。 KJH 型浪涌電流限制器 工作原理 鄂東職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 9 KJH 型浪涌電流限制器的原理框圖如圖 2所示。其工作過程和信號流向如下：當 A、B 端輸入上電信號，檢測單元 ② 立即使時序電路 ⑥ 進入啟動程序，啟動驅(qū)動單元 ④ ，使執(zhí)行單元 ⑤ 的電阻值由大逐漸變小，從而達到限制浪涌電流和保證電源正常工作的目的。當 A、 B端輸入掉電信號，則檢測 單元 ② 使時序電路 ⑥ 轉(zhuǎn)入復位程序，復位電路⑦ 工作，使驅(qū)動單元 ④ 和執(zhí)行單元 ⑤ 立即復位，電阻值立即變大，等待下一次上電，重復前一次上電時經(jīng)歷的過程 。 圖 2 KJH 型浪涌電流限制器的原理方框圖 其原理電路如圖 3 所示，用一只（或一組）晶體三極管（執(zhí)行單元）串聯(lián)在濾波電容器充電回路中，其導通狀態(tài)用一個由交流輸入端控制的時序電路控制，即上電的初始瞬間晶體三極管處于微導通狀態(tài)，在充電回路中呈現(xiàn)較大電阻值，然后逐漸使晶體三極管導通以至飽和，使其在回路中 呈現(xiàn)電阻值很小，以保證電源的性能。對作為執(zhí)行單元的晶體三極管要求如下： 能耐受浪涌電流的沖擊 。 能充分吸收浪涌電流攜帶的能量 。 其阻值變化（導通狀態(tài)）與濾波電容的充電狀態(tài)相協(xié)調(diào) 。 進入穩(wěn)態(tài)時其阻值應盡量小。 控制單元 檢測 時序 啟動 復位 驅(qū)動單元 執(zhí)行單元 1 2 3 4 5 6 7 鄂東職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 10 由上可見， KJH 型浪涌電流限制器實際上是一個功率型電子電位器，是一種純電阻性器件。開關(guān)電源上電時，電子電位器呈現(xiàn)較大的阻值，將浪涌電流限制在一個比較理想的數(shù)值上。隨著濾波電
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