浪涌电流限制在广泛的电子应用中需要,从电器到汽车,尤其是在执行ac-dc转换以提供dc负载的系统中,如电机控制、电池充电和照明。该限流功能满足中规定的限值EN61000-3-3,电磁兼容性的国际标准。它还允许管理通过整流器电桥的过电流,最终提高转换器的体积可靠性电容器由于平滑充电。 为了实现这种浪涌电流限制功能,一种完全由硅制成的特定拓扑结构使用了一个混合桥、两个二极管和两个SCR。该方法代表了经典解决方案的替代方案,包括带有热敏电阻和继电器串联的标准二极管电桥,用于限制涌入电流。 本文首先更详细地解释了在ac-dc中实现浪涌电流限制的原因应用。随后讨论了两种涌流的优缺点限制拓扑:带有热敏电阻和继电器的经典电桥(以下称为热敏电阻和继电器解决方案)与混合桥(也称为智能解决方案)的比较然后,探讨了与混合桥拓扑相关的两个考虑因素。一个是增加的驱动SCR与继电器的复杂性;另一个问题是SCR功耗增加的可能性对继电器。在此背景下对两种拓扑的功耗进行了研究,最终得出了在何处使用混合桥拓扑以实现最高效率的一些准则热敏电阻和继电器解决方案提供了更好的选择。 全硅涌流限制器 在交流-直流系统中(有时在直流-交流逆变器中)越来越多地使用浪涌电流限制,例如500-W至7.4-kW的应用,主要用于满足IEC61000-3-3标准,该标准根据可能的线电压波动。例如,标准将浪涌电流限制为16个臂最大线电压波动为3.3%。 在这些系统中,在启动时,大容量电容器(图1中的C)被充电,直到其达到最大线电压,吸收来自ac线的电流。在没有任何限制的情况下,电流可以达到应用程序的稳态电流。 限制此电流的第一个原因,可能也是最相关的原因,是应用安全。正确使用电流限制将防止产品在测试是否符合IEC 60335-1安全标准时出现故障 家用和类似电器。此外,在没有任何电流限制的情况下,保险丝的I²t或二极管的IFSM必须很高,并且可能导致对这些器件的过高估计。 第二个原因是系统的可靠性,特别是关于大容量电容器的短充电时间。电流限制允许获得该电容器的平滑和恒定充电,从而增加其一生。 目前用于实现这种电流限制的最常见拓扑结构包括热敏电阻NTC或PTC,分别用于低功率或高功率转换器(图1a中标记为R)-与二极管电桥和一个或 两个机械继电器。第一个继电器(S1)用于在稳态时绕过热敏电阻,而第二个(S2)断开电路以限制备用损耗。 |