Anahtarlamalı Güç Kaynağında Aşırı Akımın Nedenleri
Geçmişte ve günümüzde yaygın olarak kullanılan çeşitli güç kaynakları arasında anahtarlamalı güç kaynakları oldukça popülerdir ve genellikle her türlü tasarım gereksinimini karşılayabilir. Bu güç kaynağı oldukça ekonomiktir ancak endüstriyel tasarımda da bazı sorunlar vardır. Bu, birçok anahtarlamalı güç kaynağının (özellikle yüksek güçlü anahtarlamalı güç kaynaklarının) doğasında olan bir eksikliktir: açılma anında büyük bir akım çekmeleri gerekir. Bu dalgalanma akımı, güç kaynağının hareketsiz çalışma akımının 10 katı ila 100 katına kadar ulaşabilir. Sonuç olarak en az iki sorun ortaya çıkabilir. İlk olarak, eğer DC güç kaynağı yeterli başlatma akımını sağlayamıyorsa, anahtarlamalı güç kaynağı kilitli duruma girebilir ve başlatılamayabilir; İkincisi, bu ani akım, giriş güç kaynağı voltajının, aynı giriş güç kaynağını kullanan diğer güç kaynaklarının kapanmasına neden olacak kadar düşmesine neden olabilir. Cihazın anlık olarak gücü kesilebilir.
Geleneksel giriş dalgalanma akımı sınırlama yöntemi, negatif sıcaklık katsayılı termistör akım sınırlama direncini (NTC) seri olarak bağlamaktır. Ancak bu basit yöntemin pek çok dezavantajı vardır: örneğin, NTC direncinin akım sınırlayıcı etkisi ortam sıcaklığından büyük ölçüde etkilenir. Etki, kısa süreli ana şebeke kesintileri sırasında (birkaç yüz milisaniye civarında) yalnızca kısmen elde edilir. NTC direncindeki güç kayıpları, anahtarlamalı güç kaynağının dönüşüm verimliliğini azaltır... Aslında yukarıda dile getirilen iki sorun, aşağıda ayrıntılı olarak tanıtılan bir "yumuşak başlatma devresi" ile çözülebilir.
1. Anahtarlamalı güç kaynağında aşırı akım nedenleri
Anahtarlamalı güç kaynaklarının giriş devrelerinin çoğunda kapasitör filtre doğrultucu devreleri kullanılır. Gelen güç kaynağı açıldığında, kapasitör üzerindeki başlangıç voltajı sıfır olduğundan, kapasitörün şarj olduğu anda büyük bir dalgalanma akımı oluşacaktır. Özellikle daha büyük kapasiteli filtre kapasitörleri kullanan yüksek güçlü anahtarlamalı güç kaynakları için, dalgalanma akımını 100A'nın üzerine çıkarabilir. Gücün açıldığı anda bu kadar büyük bir dalgalanma akımı, çoğu zaman giriş sigortasının atmasına veya kapatma anahtarının kontaklarının yanmasına neden olarak doğrultucu köprüsünde aşırı akım hasarına neden olur; en kötü durumda hava anahtarının kapanmamasına da neden olacaktır. Yukarıdaki olaylar, anahtarlamalı güç kaynağının düzgün çalışmamasına neden olacaktır. Bu nedenle, neredeyse tüm anahtarlamalı güç kaynakları, ikinci el robot güç kaynağının normal ve güvenilir çalışmasını sağlamak için ani akımı önlemek amacıyla yumuşak başlatma devresiyle donatılmıştır.
2. Yumuşak başlangıç devresinin elektriksel çalışma prensibi
Anahtarlamalı güç kaynağı başlatıldığında ani akımı ortadan kaldırmak için bir "yumuşak başlatma devresi" kullanılırsa, yukarıda sözü edilen geleneksel ani akım sınırlama yönteminin eksiklikleri tamamen önlenebilir. "Yumuşak başlatma" yoluyla ani akımı ortadan kaldırmak için anahtarlamalı güç kaynağının başlatılmasının kontrol edilmesi, iki tasarım ilkesini içerir: açılış anında yükün kaldırılması ve aynı zamanda faydalı akımın sınırlandırılması. Yük sürülmezse, anahtarlamalı güç kaynağının akımı, başlatıldığında genellikle çok küçüktür. Çoğu durumda, başlatma akımı aslında bu yöntem kullanılarak korunan kararlı durum çalışma akımından daha az olabilir.
