Uzroci udarne struje u sklopnim izvorima napajanja
Među raznim često korištenim izvorima napajanja u prošlosti i sadašnjosti, prekidački izvori napajanja vrlo su popularni i općenito mogu zadovoljiti sve zahtjeve dizajna. Ovo napajanje je vrlo ekonomično, ali postoje i neki problemi u industrijskom dizajnu. Zbog toga mnoga sklopna napajanja (osobito sklopna napajanja velike-napone) imaju inherentni nedostatak: trebaju povući veliku struju u trenutku uključivanja. Ova udarna struja može doseći 10 do 100 puta veću statičku radnu struju napajanja. Dakle, postoje najmanje dva moguća problema koji se mogu pojaviti. **Ako istosmjerni izvor napajanja ne može osigurati dovoljnu početnu struju, prekidački izvor napajanja može ući u zaključano stanje i ne može se pokrenuti; **Ova udarna struja može uzrokovati smanjenje ulaznog napona napajanja, što je dovoljno da druga energetska oprema koja koristi isti ulazni izvor napajanja trenutno izgubi snagu.
Tradicionalna metoda ograničavanja ulazne udarne struje je serijski spojiti otpornike termistora s negativnim temperaturnim koeficijentom koji ograničavaju struju (NTC). Međutim, ova jednostavna metoda ima mnoge nedostatke, kao što je učinak ograničenja struje NTC otpornika na koji uvelike utječe temperatura okoline, učinak ograničenja struje koji se samo djelomično postiže tijekom kratkih prekida ulaza glavne mreže (reda nekoliko stotina milisekundi) i gubitak snage NTC otpornika koji smanjuje učinkovitost pretvorbe prekidačkih izvora napajanja. U stvari, dva gore spomenuta problema mogu se riješiti "krugom mekog starta", koji će biti detaljno predstavljen u nastavku.
Razlozi za stvaranje udarne struje u napajanju s prekidačem
Ulazni krug prekidačkih izvora napajanja uglavnom koristi ispravljački krug za filtriranje kondenzatora. U trenutku zatvaranja ulaznog napajanja, zbog početnog napona na kondenzatoru koji je jednak nuli, tijekom punjenja kondenzatora nastat će velika udarna struja. Posebice za napajanje s prekidačem visokog-napona koriste se kondenzatori za filtriranje većeg kapaciteta kako bi udarna struja dosegla 100 A ili više. Tako velika udarna struja u trenutku uključivanja može često uzrokovati pregorijevanje ulaznog osigurača ili pregorijevanje kontakata prekidača za zatvaranje, što rezultira prekostrujnim oštećenjem ispravljačkog mosta; Blagi slučajevi također mogu uzrokovati da se zračni prekidač ne zatvori. Gornji fenomeni mogu uzrokovati neispravnost prekidačkog napajanja. Stoga su gotovo sva sklopna napajanja opremljena krugovima za meko pokretanje kako bi se spriječile udarne struje, osiguravajući normalan i pouzdan rad rabljenog-napajanja robota.
2. Električni princip rada kruga mekog pokretanja
Ako se "krug mekog pokretanja" koristi za uklanjanje udarne struje tijekom pokretanja sklopnog napajanja, može učinkovito izbjeći nedostatke tradicionalnih gore spomenutih metoda ograničavanja udarne struje. Kontrola pokretanja-preklopnog napajanja putem "mekog pokretanja" kako bi se uklonile udarne struje uključuje dva načela dizajna: uklanjanje opterećenja u trenutku uključivanja dok se ograničava korisna struja. Ako se opterećenje ne pokreće, struja pri pokretanju prekidačkog napajanja općenito je vrlo mala. U mnogim slučajevima početna struja zapravo može biti manja od stacionarne-radne struje koja se održava ovom metodom.
