Anahtarlama Güç Kaynağının Başlangıç Direnç Fonksiyonuna Giriş
Anahtarlamalı güç kaynağı devrelerinde direnç seçiminde yalnızca devredeki ortalama akım değerinin neden olduğu güç tüketimi değil, aynı zamanda maksimum tepe akımına dayanma yeteneği de dikkate alınır. Tipik bir örnek, anahtar MOS transistörü ile toprak arasına seri olarak bağlanan bir anahtar MOS transistörünün güç örnekleme direncidir. Genellikle bu direnç değeri çok küçüktür ve maksimum voltaj düşüşü 2V'u aşmaz. Güç tüketimine bağlı olarak yüksek güçlü direnç kullanmak gereksiz görünüyor. Bununla birlikte, MOS transistör anahtarının maksimum tepe akımına dayanma yeteneği göz önüne alındığında, akım genliği, başlatma anındaki normal değerden çok daha yüksektir. Aynı zamanda direncin güvenilirliği de son derece önemlidir. Çalışma sırasında akım etkisinden dolayı açık devre olması durumunda, baskılı devre kartı üzerinde direncin bulunduğu iki nokta arasında besleme gerilimi artı arka tepe gerilimine eşit bir darbe yüksek gerilimi üretilecek ve kırılacaktır. . Aynı zamanda aşırı akım koruma devresinin entegre devre IC'sini de bozacaktır. Bu nedenle bu direnç için genellikle 2W metal film direnç seçilir. Bazı anahtarlamalı güç kaynakları, dağıtım gücünü artırmak için değil, güvenilirlik sağlamak için 2-4 1W dirençlerini paralel olarak kullanır. Bir direnç ara sıra hasar görse bile, devrede açık devrelerin oluşmasını önlemek için birkaç tane daha vardır. Benzer şekilde anahtarlamalı güç kaynağının çıkış voltajının örnekleme direnci de çok önemlidir. Direnç açıldığında örnekleme voltajı sıfır volt olur ve PWM çipinin çıkış darbesi maksimum değerine ulaşır ve anahtarlama güç kaynağının çıkış voltajında keskin bir artışa neden olur. Ek olarak, optokuplörler (optocouplers) vb. için akım sınırlayıcı dirençler vardır.
Güç kaynaklarını değiştirirken, dirençlerin güç tüketimini veya direnç değerini artırmak için değil, direncin tepe voltajına dayanma yeteneğini geliştirmek için seri dirençlerin kullanımı yaygındır. Genel olarak dirençler dayanım gerilimlerine pek dikkat etmezler. Aslında farklı güç ve direnç değerlerine sahip dirençler gösterge olarak en yüksek çalışma voltajına sahiptir. En yüksek çalışma voltajında yüksek direnç nedeniyle güç tüketimi nominal değeri aşmaz ancak direnç de bozulabilir. Bunun nedeni çeşitli ince film dirençlerin direnç değerlerini filmin kalınlığına göre kontrol etmesidir. Yüksek dirençli dirençler için film sinterlendikten sonra kanal açılarak filmin boyu uzatılır. Direnç değeri ne kadar yüksek olursa kanal açma yoğunluğu da o kadar yüksek olur. Yüksek gerilim devrelerinde kullanıldığında oluklar arasında kıvılcım boşalması meydana gelir ve direnç hasarına neden olur. Bu nedenle, güç kaynaklarını değiştirirken bazen bu olayın meydana gelmesini önlemek için birkaç direnç kasıtlı olarak seri bağlanır. Örneğin, kendinden uyarmalı anahtarlamalı güç kaynaklarındaki başlangıç öngerilim direnci, çeşitli anahtarlamalı güç kaynaklarındaki DCR soğurma devrelerine bağlı anahtarlama tüplerinin direnci ve metal halojenür lamba balastlarının yüksek voltajlı kısmındaki uygulama direnci.
PTC ve NTC termal performans bileşenlerine aittir. PTC büyük bir pozitif sıcaklık katsayısına sahipken, NTC büyük bir negatif sıcaklık katsayısına sahiptir. Direnç ve sıcaklık özellikleri, volt amper özellikleri, akım ve zaman ilişkisi sıradan dirençlerden tamamen farklıdır. Güç kaynaklarının anahtarlanmasında, anlık güç kaynağı gerektiren devrelerde genellikle pozitif sıcaklık katsayılı PTC dirençleri kullanılır. Örneğin uyartım sürüş entegresi güç kaynağı devresinde kullanılan PTC, kalkış anında düşük direnç değeri ile sürüş entegresine start akımını sağlar. Entegre devre bir çıkış darbesi oluşturduktan sonra, anahtar devresi tarafından doğrultulmuş voltajla beslenir. Bu işlem sırasında PTC, başlatma akımından kaynaklanan sıcaklık ve direnç artışı nedeniyle başlatma devresini otomatik olarak kapatır. NTC negatif sıcaklık karakteristik dirençleri, geleneksel çimento dirençlerinin yerine, anahtarlama güç kaynaklarında anlık giriş akımı sınırlama dirençleri olarak yaygın şekilde kullanılır. Sadece enerji tasarrufu sağlamakla kalmaz, aynı zamanda iç sıcaklık artışını da azaltırlar. Anahtarlama güç kaynağının açıldığı anda, filtre kapasitörünün ilk şarj akımı son derece yüksektir ve NTC hızla ısınır. Kapasitörün pik şarjından sonra sıcaklık artışına bağlı olarak NTC direnci azalır. Normal çalışma akımı koşullarında düşük direnç değerini koruyarak tüm makinenin güç tüketimini büyük ölçüde azaltır.
Ayrıca çinko oksit varistörler güç kaynağı devrelerinin anahtarlanmasında da yaygın olarak kullanılır. Çinko oksit varistörler son derece hızlı bir tepe voltajı emme fonksiyonuna sahiptir. Varistörlerin en büyük özelliği, onlara uygulanan voltaj eşiğin altında olduğunda, içlerinden geçen akımın son derece küçük, yani kapalı bir vanaya eşdeğer olmasıdır. Gerilim eşiği aştığında, içinden akan akım, bir vananın açılmasına eşdeğer şekilde yükselir. Bu fonksiyon kullanılarak devrede sıklıkla meydana gelen anormal aşırı gerilim bastırılabilir ve devre aşırı gerilimin zararlarından korunabilir. Varistörler genellikle anahtarlamalı güç kaynaklarının şebeke girişine bağlanır ve elektrik şebekesinden yıldırımın neden olduğu yüksek voltajı emerek şebeke voltajı çok yüksek olduğunda koruma sağlar.
UC3846 Kontrol Çipi Çalışma Prensibi Kontrol Şeması İnvertör Kaynak Makinesi Prensibi ve Uygulaması
