图1.浪涌电流限制拓扑。a部分描述的经典解决方案结合了带有热敏电阻(R)和两个机械继电器(S1和S2)的标准二极管电桥。一b部分所示的替代方法通过组合两个二极管和两个SCR被称为“混合桥” 另一种可以在全硅中实现的拓扑结构使用混合电桥而不是传统的二极管混合桥由两个二极管和两个SCR(在图1b中表示为T1和T2)组成SCR的智能控制允许通过在启动时以移相模式触发SCR,在几个线路周期的持续时间内限制涌入电流,直到电容器完全充电。触发正弦线路周期结束时,即跨桥电压较低时,SCR降低峰值涌流。 热敏电阻和继电器解决方案的主要优点是该电路易于实现。继电器是: 由单个低直流电压脉冲和嵌入式隔离驱动器直接控制。然而,有与继电器的可靠性和安全性相关的缺点。 关于可靠性,根据接触材料,接触电阻可随循环增加。此外接触弹跳引起高dV/dt和EMI噪声。关于安全,障碍是继电器的移动部分 这导致对冲击和振动的鲁棒性差。冲击和振动稳健性要求具体如下:例如汽车和洗衣机。 此外,在具有易燃气体的环境中工作的应用中,必须确保无火花操作。因此,在这些系统中无法实现继电器 设计。此外,继电器的使用在高端应用中不是一种趋势,因为这种解决方案噪音大、体积大。 相反,混合桥拓扑提供了许多优点。在移除所有移动部件时应用程序变得更加安全和可靠。应用程序产生的电磁干扰包括: 大幅减少。当然,因为全硅实现(如mixed)不会出现反弹桥,但由于SCR具有快速响应时间(~100 ns),SCR能够在零电压开关(ac)时接通桥 线路零电压切换),并且由于其锁存结构而在下一个零电流交叉处自动关断。 我们可以注意到,在低功率系统(<1 kW和230 V)中,旁路有时会作为损耗而被移除由于NTC可以忽略。对于混合电桥,在SCR关闭状态下,备用损耗非常低,并且帮助获得能源之星等认证。 混合桥解决方案的两个问题与继电器控制相比,SCR的智能控制实现起来有点复杂。但是这个智能控制能够精确管理浪涌电流(峰值电流、均方根电流和电容器充电持续时间)和线电压骤降(IEC 61000-3-3)或过电压浪涌(IEC 6100-4-5)。 此外,现在的ac-dc转换器通常具有智能设备,例如内置的MCU,以驱动PFC和其他保护特征和传感器。因此,很容易驱动添加的SCR。
|