Příčiny rázového proudu ve spínaném zdroji napájení
Mezi různými napájecími zdroji běžně používanými v minulosti i současnosti jsou spínané zdroje velmi oblíbené a obecně dokážou splnit jakékoli konstrukční požadavky. Tento napájecí zdroj je velmi ekonomický, ale v průmyslovém designu existují také určité problémy. Toto je základní nedostatek mnoha spínaných zdrojů (zejména vysokovýkonných spínaných zdrojů): musí odebírat velký proud v okamžiku zapnutí. Tento rázový proud může dosáhnout 10násobku až 100násobku klidového provozního proudu napájecího zdroje. V důsledku toho mohou nastat minimálně dva problémy. Za prvé, pokud stejnosměrný napájecí zdroj nemůže dodat dostatečný startovací proud, spínací zdroj může vstoupit do uzamčeného stavu a nemůže se spustit; za druhé, tento rázový proud může způsobit snížení vstupního napájecího napětí natolik, aby způsobilo, že jiné zdroje napájení používající stejný vstupní napájecí zdroj na okamžik ztratí napájení.
Tradiční metodou omezení vstupního rázového proudu je zapojení termistoru omezujícího proud se záporným teplotním koeficientem (NTC) do série. Tato jednoduchá metoda má však mnoho nedostatků: například proud omezující účinek odporu NTC je značně ovlivněn okolní teplotou. Efektu je dosaženo pouze částečně během krátkých přerušení vstupní hlavní sítě (řádově několik set milisekund). Výkonové ztráty v rezistoru NTC snižují účinnost konverze spínaného zdroje... Ve skutečnosti mohou být dva výše uvedené problémy vyřešeny "obvodem měkkého startu", který je podrobně představen níže.
1. Příčiny rázového proudu ve spínaném zdroji
Většina vstupních obvodů spínaných zdrojů využívá usměrňovací obvody s kondenzátorovým filtrem. Po zapnutí přívodu napájení, protože počáteční napětí na kondenzátoru je nulové, se v okamžiku nabíjení kondenzátoru vytvoří velký rázový proud. Speciálně pro vysoce výkonné spínané zdroje, které používají filtrační kondenzátory s větší kapacitou mohou zvýšit rázový proud na více než 100A. Takto velký rázový proud v okamžiku zapnutí napájení často způsobí vypálení vstupní pojistky nebo spálení kontaktů zapínacího spínače, což způsobí poškození usměrňovacího můstku nadproudem; v nejhorším případě způsobí i to, že se vzduchový spínač nezapne. Výše uvedené jevy způsobí, že spínaný zdroj nebude správně fungovat. Z tohoto důvodu jsou téměř všechny spínané napájecí zdroje vybaveny obvodem pozvolného rozběhu, aby se zabránilo nárazovému proudu, aby byl zajištěn normální a spolehlivý provoz použitého napájecího zdroje robota.
2. Elektrický princip činnosti obvodu pozvolného rozběhu
Je-li použit "obvod měkkého rozběhu" pro eliminaci zapínacího proudu při spouštění spínaného zdroje, lze se dobře vyhnout nedostatkům tradiční metody omezení zapínacího proudu zmíněné výše. Řízení rozběhu spínaného zdroje pro eliminaci zapínacího proudu pomocí „soft startu“ zahrnuje dva konstrukční principy: odstranění zátěže v okamžiku zapnutí a omezení užitečného proudu současně. Pokud není zátěž poháněna, je proud spínaného zdroje při jeho spuštění obecně velmi malý. V mnoha případech může být startovací proud ve skutečnosti menší než ustálený provozní proud udržovaný touto metodou.
