Uzroci udarne struje u prekidačkom napajanju
Među raznim izvorima napajanja koji se obično koriste u prošlosti i sadašnjosti, prekidački izvori napajanja su vrlo popularni i općenito mogu zadovoljiti sve zahtjeve dizajna. Ovo napajanje je vrlo ekonomično, ali postoje i neki problemi u industrijskom dizajnu. Ovo je inherentni nedostatak mnogih prekidačkih izvora napajanja (osobito prekidačkih izvora napajanja velike snage): oni moraju povući veliku struju u trenutku uključivanja. Ova udarna struja može doseći 10 puta do 100 puta veću struju mirovanja napajanja napajanja. Kao rezultat toga, mogu se pojaviti najmanje dva problema. Prvo, ako istosmjerni izvor napajanja ne može dati dovoljno struje za pokretanje, prekidački izvor napajanja može ući u zaključano stanje i ne može se pokrenuti; drugo, ova udarna struja može uzrokovati pad ulaznog napona napajanja dovoljno da uzrokuje druge izvore napajanja koji koriste isto ulazno napajanje. Uređaj trenutno gubi napajanje.
Tradicionalna metoda ograničavanja ulazne udarne struje je serijski spoj termistora s negativnim temperaturnim koeficijentom koji ograničava struju (NTC). Međutim, ova jednostavna metoda ima mnogo nedostataka: na primjer, na učinak ograničenja struje NTC otpornika uvelike utječe temperatura okoline. Učinak se samo djelomično postiže tijekom kratkih ulaznih prekida glavne mreže (reda veličine nekoliko stotina milisekundi). Gubici snage u NTC otporniku smanjuju učinkovitost pretvorbe prekidačkog napajanja... Zapravo, dva gore navedena problema mogu se riješiti "krugom mekog pokretanja", koji je detaljno predstavljen u nastavku.
1. Uzroci udarne struje u sklopnom napajanju
Većina ulaznih krugova sklopnih izvora napajanja koristi krugove kondenzatorskog filtra ispravljača. Kada se uključi dolazno napajanje, budući da je početni napon na kondenzatoru nula, u trenutku punjenja kondenzatora nastat će velika udarna struja. Osobito za preklopna napajanja velike snage, koja koriste filter kondenzatore većeg kapaciteta mogu povećati udarnu struju na više od 100 A. Tako velika udarna struja u trenutku uključivanja struje često će uzrokovati pregorijevanje ulaznog osigurača ili pregorijevanje kontakata prekidača za zatvaranje, uzrokujući prekostrujno oštećenje ispravljačkog mosta; u najgorem slučaju, također će uzrokovati da se zračni prekidač ne zatvori. Gornji fenomeni uzrokovat će nepravilan rad preklopnog napajanja. Iz tog razloga, gotovo sva sklopna napajanja opremljena su krugom mekog pokretanja kako bi se spriječila udarna struja kako bi se osigurao normalan i pouzdan rad rabljenog robotskog napajanja.
2. Električni princip rada kruga mekog pokretanja
Ako se "krug mekog pokretanja" koristi za uklanjanje udarne struje kada se pokrene prekidački izvor napajanja, mogu se dobro izbjeći nedostaci tradicionalne gore spomenute metode ograničavanja udarne struje. Kontrola pokretanja rasklopnog napajanja kako bi se eliminirala udarna struja kroz "soft start" uključuje dva načela dizajna: uklanjanje opterećenja u trenutku uključivanja i ograničavanje korisne struje u isto vrijeme. Ako se opterećenje ne pokreće, struja prekidačkog napajanja je općenito vrlo mala kada se pokrene. U mnogim slučajevima početna struja zapravo može biti manja od radne struje u stabilnom stanju koja se održava ovom metodom.
