Düzenlenmiş güç kaynağının başlatma direncinin rolü
Anahtarlamalı güç kaynağı devresindeki dirençlerin seçiminde yalnızca devredeki ortalama akım değerinin neden olduğu güç tüketimi dikkate alınmaz, aynı zamanda maksimum tepe akımına dayanma yeteneği de dikkate alınır. Tipik bir örnek, anahtarlamalı MOS tüpünün güç örnekleme direncidir. Örnekleme direnci, anahtarlama MOS tüpü ile toprak arasına seri olarak bağlanır. Genellikle direnç değeri çok küçüktür ve maksimum voltaj düşüşü 2V'u aşmaz. Güç tüketimi açısından yüksek güçlü direnç kullanmaya gerek yok gibi görünüyor. Bununla birlikte, anahtarlamalı MOS tüpünün maksimum tepe akımına dayanma yeteneği göz önüne alındığında, akım genliği, açılış anında normal değerden çok daha büyüktür. Aynı zamanda direncin güvenilirliği de oldukça önemlidir. Çalışma sırasında akım darbesiyle açılması durumunda, direncin bulunduğu baskılı devre kartı üzerindeki iki nokta arasında güç kaynağı voltajı artı ters tepe voltajına eşit bir darbe yüksek voltajı üretilecektir. Bu nedenle dirençler genellikle 2W metal film dirençlerdir. Bazı anahtarlamalı güç kaynaklarında, 2-4 1W dirençleri güç kaybını artırmak için değil, güvenilirlik sağlamak için paralel olarak bağlanır. Bir direnç ara sıra hasar görse bile, açık devreleri önlemek için başka dirençler de vardır. Aynı şekilde anahtarlamalı güç kaynağının çıkış geriliminin örnekleme direnci de oldukça önemlidir. Direnç açıldığında örnekleme voltajı sıfır volt olur, PWM çipinin çıkış darbesi maksimum değere yükselir ve anahtarlama güç kaynağının çıkış voltajı keskin bir şekilde artar. Ayrıca optokuplörlerin (optocouplers) vb. akım sınırlayıcı dirençleri de vardır.
Güç kaynaklarının anahtarlanmasında seri dirençlerin kullanımı çok yaygındır. Amaç dirençlerin güç tüketimini veya direncini artırmak değil, dirençlerin tepe gerilimlere dayanma yeteneğini geliştirmektir. Genel olarak dirençler dayanım gerilimlerine pek dikkat etmezler. Aslında farklı güç ve direnç değerlerine sahip dirençler maksimum çalışma voltajı indeksine sahiptir. En yüksek çalışma voltajındayken, aşırı büyük direnç nedeniyle güç kaybı nominal değeri aşmaz ancak direnç de bozulur. Bunun nedeni, çeşitli ince film dirençlerinin direncinin filmin kalınlığı tarafından kontrol edilmesidir. Yüksek dirençli dirençler için film sinterlendikten sonra filmin uzunluğu oyuklarla uzatılır. Direnç değeri ne kadar büyük olursa olukların yoğunluğu da o kadar büyük olur. Yüksek gerilim devrelerinde kullanıldığında oluklar arasındaki ateşleme ve deşarj rezistöre zarar verecektir. Bu nedenle, güç kaynaklarını değiştirirken bazen bu olayın meydana gelmesini önlemek için birkaç direnç kasıtlı olarak seri bağlanır. Örneğin, ortak kendinden uyarımlı anahtarlama güç kaynağındaki başlatma öngerilim direnci, çeşitli anahtarlama güç kaynaklarında DCR soğurma devresine bağlı anahtarlama tüpünün direnci ve metal halojenür lambadaki yüksek voltajlı parça uygulama direnci balast vb.
PTC ve NTC ısıya duyarlı performans bileşenleridir. PTC'nin büyük bir pozitif sıcaklık katsayısı vardır ve NTC'nin aksine büyük bir negatif sıcaklık katsayısı vardır. Direnç değeri ve sıcaklık özellikleri, volt-amper özellikleri ve akım-zaman ilişkisi sıradan dirençlerden tamamen farklıdır. Güç kaynaklarının anahtarlanmasında, anlık güç kaynağı gerektiren devrelerde sıklıkla pozitif sıcaklık katsayılı PTC dirençleri kullanılır. Örneğin sürücü entegre devrenin güç kaynağı devresinde kullanılan PTC'yi uyarır. Açıldığında düşük direnç değeri, sürüş entegre devresine başlangıç akımını sağlar. Entegre devre bir çıkış darbesi oluşturduktan sonra, anahtarlama devresinin düzeltilmiş voltajıyla beslenir. Bu işlem sırasında PTC, sıcaklık artışı ve yol verme akımı nedeniyle artan direnç değeri nedeniyle yol verme devresini otomatik olarak kapatır. NTC negatif sıcaklık karakteristik dirençleri, yalnızca enerji tasarrufu sağlamakla kalmayıp aynı zamanda makinenin içindeki sıcaklık artışını da azaltan geleneksel çimento dirençlerinin yerine anahtarlama güç kaynaklarının anlık giriş akımı sınırlama dirençlerinde yaygın olarak kullanılır. Anahtarlamalı güç kaynağı açıldığında, filtre kapasitörünün başlangıç şarj akımı son derece yüksektir ve NTC hızla ısınır. Kapasitör şarj tepe değeri geçtikten sonra sıcaklık artışına bağlı olarak NTC direncinin direnci düşer ve normal çalışma akımı koşullarında düşük direnç değerini korur, bu da tüm makinenin güç tüketimini büyük ölçüde azaltır.
Ayrıca çinko oksit varistörler güç kaynağı hatlarının anahtarlanmasında da yaygın olarak kullanılmaktadır. Çinko oksit varistörü çok hızlı bir tepe voltajı emme fonksiyonuna sahiptir. Varistörlerin en büyük özelliği, kendisine uygulanan voltaj eşik değerinden düşük olduğunda üzerinden geçen akımın son derece küçük olmasıdır, bu da kapalı bir vanaya eşdeğerdir. Gerilim eşik değerini aştığında içinden geçen akım keskin bir şekilde artar, bu da vananın açılmasına eşdeğerdir. Bu fonksiyonu kullanarak devrede sıklıkla oluşan anormal aşırı voltajı bastırmak ve devreyi aşırı voltajın neden olduğu hasarlardan korumak mümkündür. Varistör genellikle anahtarlamalı güç kaynağının ana giriş terminaline bağlanır; bu, güç şebekesi tarafından indüklenen yıldırım yüksek voltajını emebilir ve ana voltaj çok yüksek olduğunda koruyucu bir rol oynayabilir.
