防開機(jī)浪涌電路畢業(yè)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-03-02 20:16本頁(yè)面
【正文】 子設(shè)備中有許多繼電器用于電源開關(guān)。同時(shí)存在不同程度的機(jī)械碰撞噪聲，由于觸點(diǎn)電弧火花，會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的EMI和RFT，關(guān)斷時(shí)的線圈反電勢(shì)高達(dá)幾百到幾千伏，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及驅(qū)動(dòng)電路，由于超過(guò)規(guī)定的尖峰電壓、浪涌電流會(huì)使觸點(diǎn)擊穿、燒損或粘結(jié)，從而誤導(dǎo)通或喪失功能。關(guān)鍵詞：浪涌電流 二次浪涌電流 浪涌電流限制器 驅(qū)動(dòng)電路 設(shè)計(jì) 緒論電源對(duì)任何電子設(shè)備來(lái)說(shuō)都是必備部件，在設(shè)備的結(jié)構(gòu)上，電源也占有重要的比例。早年，設(shè)備都采用線性穩(wěn)壓電源，效率低、體積大、分量重是這類電源的缺點(diǎn)。近年來(lái)，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，設(shè)備的小型化和數(shù)字化已成為技術(shù)發(fā)展的主流，導(dǎo)致人們對(duì)電源部分的小型化呼聲越來(lái)越高，因此開關(guān)電源的出現(xiàn)和運(yùn)用就成為順理成章的事情。其間，通過(guò)對(duì)直流輸出電壓的測(cè)量，反過(guò)來(lái)對(duì)晶體管的開關(guān)時(shí)間進(jìn)行控制，最終可保持輸出電壓不變。由此可見(jiàn)，開關(guān)電源的根本優(yōu)點(diǎn)是小型化、輕量化和高效化。但是，開關(guān)電源有它固有的問(wèn)題，簡(jiǎn)單的開關(guān)電源模塊一般由電源開關(guān)、保險(xiǎn)絲、整流橋、濾波電容、印制電路板等元器件組成。下面將分章討論防開關(guān)電源的浪涌電流的由來(lái)、性能和一般性改進(jìn)意見(jiàn)。當(dāng)某些大容量的電氣設(shè)備接通或短開時(shí)間，由于電網(wǎng)中存在電感，將在電網(wǎng)產(chǎn)生“浪涌電壓”，從而引發(fā)浪涌電流。在AC/DC變換器啟動(dòng)瞬間，因?qū)V波電容器充電會(huì)產(chǎn)生一個(gè)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。有時(shí)會(huì)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。為了改進(jìn)開關(guān)電源的輸入特性，提高其可靠性，減少對(duì)電網(wǎng)的污染，改善電子設(shè)備的使用環(huán)境，必須對(duì)浪涌電流加以限制。因此，必須對(duì)其加以限制。在輸入電路合閘瞬間，由于電容器上的初始電壓為零，因而會(huì)形成很大的瞬時(shí)沖擊電流，如圖l所示。因此，幾乎所有的開關(guān)電源均在其輸入電路設(shè)置防止沖擊電流的軟起動(dòng)電路，以保證開關(guān)電源正常而可靠的運(yùn)行。為避免這類現(xiàn)象發(fā)生，而不得不選用更高額定電流的熔斷器，但將出現(xiàn)過(guò)載時(shí)熔斷器不能熔斷，起不到保護(hù)整流器及用電電路的作用；過(guò)高的上電浪涌電流對(duì)整流器和濾波電容器造成不可恢復(fù)的損壞。 常用防浪涌電流電路 串連電阻法對(duì)于小功率開關(guān)電源，可以用象圖5的串連電阻法。圖5. 串連電阻法沖擊電流控制電路串連在電路上的電阻必須能承受在開機(jī)時(shí)的高電壓和大電流，大額定電流的電阻在這種應(yīng)用中比較適合，常用的為線繞電阻，但在高濕度的環(huán)境下，則不要用線繞電阻?！ D5所示為沖擊電流限制電阻的通常位置，對(duì)于110V、220V雙電壓輸入電路，應(yīng)該在R1和R2位置放兩個(gè)電阻，這樣在110V輸入連接線連接時(shí)和220V輸入連接線斷開時(shí)的沖擊電流一樣大。 采用SCR—R電路 該電路如圖3所示。當(dāng)電容器C充電到約80％的額定電壓時(shí)，逆變器正常工作，經(jīng)主變壓器輔助繞組產(chǎn)生晶閘管的觸發(fā)信號(hào)，使晶閘管導(dǎo)通并短路限流電阻R，開關(guān)電源處于正常運(yùn)行狀態(tài)。 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(dòng)瞬間，因?qū)V波電容器充電會(huì)產(chǎn)生一個(gè)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。有時(shí)會(huì)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。為了改進(jìn)開關(guān)電源的輸入特性，提高其可靠性，減少對(duì)電網(wǎng)的污染，改善電子設(shè)備的使用環(huán)境，必須對(duì)浪涌電流加以限制。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(wèn)題。傳統(tǒng)的方法有二種：在回路中串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮瑁ò央娮钃Q成負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是一種改進(jìn)），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。特別值得一提的是ST公司推出的STIL02器件[1]，它是利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻與半橋轉(zhuǎn)換開關(guān)組合來(lái)完成限制浪涌電流的功能。R1100ΩKCR2200Ω300V 圖1 限流電阻與觸點(diǎn)并聯(lián)的浪涌電流限制電路當(dāng)300V直流電壓加到輸入端時(shí)，電容器C以時(shí)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(shí)VC=200V，VR1=100V。因?yàn)闆](méi)有任何有效的電阻限流，二次浪涌電流會(huì)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。一般情況下，當(dāng)輸入電源跌落與瞬時(shí)斷電時(shí)，為防止浪涌電流限制器的功能不動(dòng)作，須規(guī)定開關(guān)電源通斷的重復(fù)時(shí)間，否則，可能會(huì)因?yàn)楣δ懿粍?dòng)作造成電源的損壞。其工作過(guò)程和信號(hào)流向如下：當(dāng)A、B端輸入上電信號(hào)，檢測(cè)單元②立即使時(shí)序電路⑥進(jìn)入啟動(dòng)程序，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元④，使執(zhí)行單元⑤的電阻值由大逐漸變小，從而達(dá)到限制浪涌電流和保證電源正常工作的目的?？刂茊卧獧z測(cè)
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