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談開關電源開機浪涌電流原因的對策

來源：東莞市成良智能科技發(fā)布時間：2019-08-15 點擊量：1868

本文給大家來說說開關電源在啟動時會輸入浪涌電流原因及其限制解決的方案。闡述各種解決方案的優(yōu)缺點，以便于大家區(qū)分和了解，從而找到適合解決的對應方法。

出現(xiàn)輸入浪涌電流的原因：開關電源中，輸入電壓首先經(jīng)過干擾濾波，再通過橋式整流器變成直流，然后通過一個很大的電解電容器進行波形平滑，之后才能進入真正的直流/直流轉換器。輸入浪涌電流就是在對這個電解電容器進行初始充電時產(chǎn)生的，它的大小取決于上電時輸入電壓的幅值以及由橋式整流器和電解電容器所形成回路的總電阻。如果恰好在交流輸入電壓的峰值點啟動，就會出現(xiàn)峰值輸入浪涌電流。

下面就來說說限制開關電源開機浪涌電流的五種對策大比拼，請往下看：
開關電源開機浪涌電流的五種對策方案一
最常用的輸入浪涌電流限制方法：串聯(lián)負溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）。
串聯(lián)負溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）無疑是目前為止最簡單的抑制輸入浪涌電流的方法。因為NTC電阻器會隨溫度升高而降低。在開關電源啟動時，NTC電阻器處于常溫，有很高的電阻，可以有效地限制電流；而在電源啟動之后，NTC電阻器會由于自身散熱而迅速升溫至約110℃，電阻值則減少到室溫時的十五分之一左右，減少了開關電源正常工作時的功率損耗。
優(yōu)點：電路簡單實用、成本低。
缺點：1、NTC電阻器的限流效果受環(huán)境溫度影響較大：如果在低溫（零下）啟動，電阻過大，充電電流過小，開關電源可能無法啟動；如果在高溫啟動，電阻器的阻值過小，則可能達不到限制輸入浪涌電流的效果。
2、限流效果在短暫的輸入主電網(wǎng)中斷（約幾百毫秒數(shù)量級）時無法充分發(fā)揮作用。在這個短暫的中斷期間，電解容器已被放電，而NTC電阻器的溫度仍很高，阻值很小，在需要電源馬上重新啟動時，NTC無法有效地實現(xiàn)限流作
用。3、NTC電阻器的功率損耗降低了開關電源的轉換效率。

開關電源開機浪涌電流的五種對策方案二
對于微功率開關電源，直接使用功率電阻器限制浪涌電流。
優(yōu)點：電路簡單、成本低，而且浪涌電流限制功能幾乎不受高低溫的影響。
缺點：只適合微功率開關電源、對效率影響很大。

開關電源開機浪涌電流的五種對策方案三
NTC熱敏電阻器與普通功率電阻器并聯(lián)的方式來限制浪涌電流。
常溫啟動時，通過并聯(lián)功率電阻器與熱敏電阻器來限制浪涌電流，在低溫啟動時NTC熱敏電阻器的阻值急劇升高，
但功率電阻器阻值基本保持不變，以確保低溫啟動，不過在高溫實驗時浪涌電流也很大。
優(yōu)點：簡單實用、對于常溫和低溫啟動效果不錯。
缺點：效率影響較大，高溫浪涌電流大。

開關電源開機浪涌電流的五種對策方案四
串聯(lián)固定電阻器配合晶閘管，來限制輸入浪涌電流。
上電時，VS截止，電流經(jīng)過R1，R1起到限流作用，達到一定條件，VS導通，將R1斷路，使效率損失大大降低。
優(yōu)點：功耗低和浪涌電流限制功能幾乎不受高低溫的影響。
缺點：體積大、成本高。

開關電源開機浪涌電流的五種對策方案五
利用MOSFET開關管及延時網(wǎng)絡電路抑制浪涌電流。
電路基本工作原理是：由于DC-DC開關電源的輸入端接有容性濾波電路，在開機加電時由于需要為濾波電容C1、C2充電，所以會瞬間產(chǎn)生較大的浪涌電流，此時在母線輸入的地線上接入的MOSFET（VT1）的漏源極并未導通。隨著R2、R3、DZ1及CA1組成的延時電路給MOSFET（VT1）的柵極加電，MOSFET（VT1）的漏源極逐漸導通，從而有效減小了開機瞬間由輸入端的容性濾波電路充電而產(chǎn)生的浪涌電流值。當電路進入穩(wěn)定工作狀態(tài)下，其漏源極始終處于導通狀態(tài)。
由于實際的開關電源產(chǎn)品設計中對于浪涌電流抑制的要求不盡相同，可通過調節(jié)CA1的具體參數(shù)而獲得不同的浪涌電流抑制結果。
優(yōu)點：功耗低；常溫、低溫、高溫對浪涌電流的限制效果都特別好。
缺點：體積大、成本高。

各種浪涌電流限制方案各有各的優(yōu)勢，沒有絕對的哪種方案更好，而且對于各種開關電源產(chǎn)品的要求都不一樣，選擇適合的就好。

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