Titlul postarii a plecat de la intrebarea frecventa de ce se distrug puntile redresoare si condensatorii. Atunci cand noi pornim un echipament, dispozitiv alimentat de la tensiunea de retea , putem avea sansa sa nimerim faza exact la maximul elongatiei, adica avand tensiunea maxima , implicit generand pe diodele din puntea redresoare un curent foarte mare absorbit de acestea, acesta fiind doar un factor. Al doilea factor este capacitatea condensatorilor, care determina impedanta vazuta de catre puntea redresoare.
Cu cat capacitatea condensatorilor este mai mare, cu atat impedanta acestuia este mai mica, data in primul rand de ESR sau rezistenta serie echivalenta. Este normal ca un condensator de capacitate mare sa aiba un ESR de 0.04 ohmi , pentru a putea absorbi dar si ceda curent consumatorului. Se cunoaste ca acest factor de performanta ESR determina variatia tensiunii la bornele acestuia atunci cand cedeaza curent asa numitul riplu sau ripple.
Deci pentru evitarea acestui fenomen este recomandat sa aveti un circuit cu limitare de curent sau inrush current limiter cum se gaseste in literatura de pe Internet sau in cartile scrise in limba engleza.
Acest circuit poate fi simplu sau mai complex dupa preferintele dumneavoastra.
Ideea de principiu ar fi urmatoare: dupa alimentarea dispozitivului de la retea, sa aveti un circuit care trece traseul de alimentare printr-o rezistenta de putere , iar dupa un timp sa spunem 1 secunda , sa decuplati rezistenta si sa treceti pe direct. Acest principiu poate fi aplicat la bornele secundarului transformatorului sau dupa puntea redresoare. Consider ca este mai bine inainte de puntea redresoare deoarece puteti proteja astfel si puntea dar si condensatorii.
O metoda simplista dar de efect ar fi utilizarea unui termistor NTC (cu coeficient negativ de temperatura), adica rezistenta sa scade odata cu cresterea temperaturii. Termistorul este de fapt o rezistenta variabila in temperatura. Acesta se poate amplasa dupa secundarul transformatorului inainte de puntea redresoare, el reprezinta cel mai rapid mod de protectie. Datorita simplitatii este des intalnit in sursele de comutatie ale tuturor dispozitivelor moderne: calculatoare, plasme, amplificatoare audio etc.
Principiul functionarii termistorului NTC in limitarea curentului de avalansa:
Termistorul NTC inainte de alimentarea dispozitivului la retea , are o rezistenta proprie la temperatura ambientului sa spunem 25 C , de 1 ohm. Aceasta valoare este gasita in foaia de catalog a acestuia. O data cu trecerea curentului prin acesta , el disipa caldura , adica se incalzeste datorata efectului Joule. O data cu incalzirea scade si rezistenta sa spunem pana la 0.02 ohm. Aceasta valoare este data in foaia de catalog. Astfel termistorul NTC te protejeaza la socul de curent sau avalansa de curent provocata de impedanta mica a consumatorului care de obicei sunt condensatorii, mai ales daca acestia sunt o baterie de condensatori.
O metoda simplista dar de efect ar fi utilizarea unui termistor NTC (cu coeficient negativ de temperatura), adica rezistenta sa scade odata cu cresterea temperaturii. Termistorul este de fapt o rezistenta variabila in temperatura. Acesta se poate amplasa dupa secundarul transformatorului inainte de puntea redresoare, el reprezinta cel mai rapid mod de protectie. Datorita simplitatii este des intalnit in sursele de comutatie ale tuturor dispozitivelor moderne: calculatoare, plasme, amplificatoare audio etc.
Principiul functionarii termistorului NTC in limitarea curentului de avalansa:
Termistorul NTC inainte de alimentarea dispozitivului la retea , are o rezistenta proprie la temperatura ambientului sa spunem 25 C , de 1 ohm. Aceasta valoare este gasita in foaia de catalog a acestuia. O data cu trecerea curentului prin acesta , el disipa caldura , adica se incalzeste datorata efectului Joule. O data cu incalzirea scade si rezistenta sa spunem pana la 0.02 ohm. Aceasta valoare este data in foaia de catalog. Astfel termistorul NTC te protejeaza la socul de curent sau avalansa de curent provocata de impedanta mica a consumatorului care de obicei sunt condensatorii, mai ales daca acestia sunt o baterie de condensatori.
Cele mentionate mai sus fac obiectul studiului regimului tranzitoriu.
Curenţii de avalanşă sunt întâlniţi atât la sursele lineare care folosesc bancuri de condensatori sau surse nestabilizate cu bancuri de condensatoare dar şi la surse în comutaţie care deţin în componenţa lor condensatori de tip LOW ESR, adică impedanţă mică. Problemele apar şi la aceste surse deoarece la pornire ele deţin în totalitate o impedanţă foarte mică, datorată condensatorilor şi tranzistorilor MOSFET. Deci tensiunea de alimentare supra impedanţa consumatorului la momentul t imediat dupa 0, genereaza curenti de ordinul zecilor sau sutelor de Amperi, mult peste curentul nominal. Sursele in comutatie sunt folosite in ziua de azi in orice produs electronic, cum ar fi televizoare plasma, surse de calculator desktop sau laptop, imprimante etc.
Dupa cum arata figura de mai sus, curentul de avalansa are amplitudinea de 103A , iar curentul care este preluat din condensatori este de 14,8A. Se observa clar ca incarcarea condensatorilor se face cu un curent de aproximativ 5 ori mai mare decat curentul nominal. Condensatorii cu impedanta joasa dar nu numai sunt cei care genereaza acest curent de avalansa. Trasat cu linie verde este tensiunea pe faza. Cea mai eficienta protectie este protectia cu termistor sau releu care cupleaza niste rezistente de putere apoi le decupleaza, pana cand trece acest curent, dar avand si o cuplare la trecerea prin zero a tensiunii pe faza. Aceasta ar fi ultima protectie impotriva curentilor de avalansa. Asa se spune, dar consideram ca nu este ultima, deoarece mai pot exista circuite cu Mosfet sau triace care se deschid si se inchid astfel incat curentul sa fie oprit daca depaseste anumita valoare. Din punct de vedere al complexitatii ar fi mai nepractic, dar si din punct de vedere al costului, dar consider ca o protectie foarte buna mareste durata de viata a componentelor, care se afla direct sub influenta directa a curentului de avalansa. Se cunoaste ca in orice circut electronic, condensatorii au cea mai mica durata de viata, calculata dupa anumiti factori. Prin evitarea curentului de avalansa, puteti proteja atat condensatorii dar si puntea redresoare. Costul nu ar trebui niciodata pus in fata duratei de viata si al fiabilitatii. In figura de mai jos este prezentat efectul introducerii unui circuit cu termistor si releu pentru micsorarea curentului de avalansa. Acum curentul de avalansa este redus la 25A, faţă de nominal 14A.
Curenţii de avalanşă sunt întâlniţi atât la sursele lineare care folosesc bancuri de condensatori sau surse nestabilizate cu bancuri de condensatoare dar şi la surse în comutaţie care deţin în componenţa lor condensatori de tip LOW ESR, adică impedanţă mică. Problemele apar şi la aceste surse deoarece la pornire ele deţin în totalitate o impedanţă foarte mică, datorată condensatorilor şi tranzistorilor MOSFET. Deci tensiunea de alimentare supra impedanţa consumatorului la momentul t imediat dupa 0, genereaza curenti de ordinul zecilor sau sutelor de Amperi, mult peste curentul nominal. Sursele in comutatie sunt folosite in ziua de azi in orice produs electronic, cum ar fi televizoare plasma, surse de calculator desktop sau laptop, imprimante etc.
Dupa cum arata figura de mai sus, curentul de avalansa are amplitudinea de 103A , iar curentul care este preluat din condensatori este de 14,8A. Se observa clar ca incarcarea condensatorilor se face cu un curent de aproximativ 5 ori mai mare decat curentul nominal. Condensatorii cu impedanta joasa dar nu numai sunt cei care genereaza acest curent de avalansa. Trasat cu linie verde este tensiunea pe faza. Cea mai eficienta protectie este protectia cu termistor sau releu care cupleaza niste rezistente de putere apoi le decupleaza, pana cand trece acest curent, dar avand si o cuplare la trecerea prin zero a tensiunii pe faza. Aceasta ar fi ultima protectie impotriva curentilor de avalansa. Asa se spune, dar consideram ca nu este ultima, deoarece mai pot exista circuite cu Mosfet sau triace care se deschid si se inchid astfel incat curentul sa fie oprit daca depaseste anumita valoare. Din punct de vedere al complexitatii ar fi mai nepractic, dar si din punct de vedere al costului, dar consider ca o protectie foarte buna mareste durata de viata a componentelor, care se afla direct sub influenta directa a curentului de avalansa. Se cunoaste ca in orice circut electronic, condensatorii au cea mai mica durata de viata, calculata dupa anumiti factori. Prin evitarea curentului de avalansa, puteti proteja atat condensatorii dar si puntea redresoare. Costul nu ar trebui niciodata pus in fata duratei de viata si al fiabilitatii. In figura de mai jos este prezentat efectul introducerii unui circuit cu termistor si releu pentru micsorarea curentului de avalansa. Acum curentul de avalansa este redus la 25A, faţă de nominal 14A.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu