開(kāi)關(guān)電源已廣泛應用于軍用和民用電子設備,為習慣各種環(huán)境的需求,對軍用和民用電子設備的開(kāi)關(guān)電源可靠性提出更高要求,為了提高開(kāi)關(guān)電源的可靠性,有必要規劃合理的維護電路,限流電路便是維護電路之一,它是在開(kāi)關(guān)電源注冊的一會(huì )兒對電源和功率器件的一種維護。
開(kāi)關(guān)電源所輸入的220V溝通電壓,先經(jīng)過(guò)橋式全波整流,然后經(jīng)過(guò)容量較大的電容器進(jìn)行濾波,在接通溝通電壓前,濾波電容器上的電壓為零,在開(kāi)機的一會(huì )兒濾波電容器充電電流很大,這一會(huì )兒相當于短路,再加上次級整流后濾波電容器的充電和負載用電,沖擊電流就更大。為了處理開(kāi)機一會(huì )兒沖擊電流過(guò)大問(wèn)題,一般在濾波電容器前串聯(lián)一個(gè)電阻,這樣對較大的沖擊電流起到一定的約束作用,該電阻稱(chēng)為"限流電阻"。為了達到較好的限流作用,這里介紹3種筆者實(shí)踐經(jīng)驗所得的開(kāi)關(guān)電源限流辦法。
開(kāi)關(guān)電源限流辦法
1、固定電阻限流法
固定電阻限流法電路圖如圖1所示,其間C1和C2是較大容量的濾波電容器,R1就是限流電阻,限流電阻的阻值一般在2~50Ω不等,在開(kāi)機的一會(huì )兒,由于濾波電容器C1和C2的充電電流很大,故在限流電阻R1上有較大的電壓降,所以濾波電容器的充電電流會(huì )遭到一定的限制,而在電路正常作業(yè)時(shí)電流較小,故在限流電阻R上的電壓降也較小,所以不會(huì )影響開(kāi)關(guān)電源正常作業(yè)。這種限流辦法的缺點(diǎn)是,在限流電阻上會(huì )糟蹋一定的能量。為了使限流電阻可以承受較大電流的沖擊,一般都選用功率較大的電阻。用固定電阻限流的辦法,也可以把電阻串聯(lián)在整流前的交流電路中。固定電阻限流,在小功率開(kāi)關(guān)電源頂用的比較多,由于小功率開(kāi)關(guān)電源的濾波電容器的容量較小,開(kāi)機一會(huì )兒它的沖擊電流也就校它在正常作業(yè)時(shí)的電源電流也比較小,故在限流電阻上能量丟失也就小,在電源中發(fā)生的熱量也很校
2、負熱敏電阻限流法
負熱敏電阻限流法的簡(jiǎn)化圖如圖2所示,其間C1和C2是較大容量的濾波電容器,電阻Rt就是"負溫度系數熱敏電阻",簡(jiǎn)稱(chēng)"負熱敏電阻",負熱敏電阻的阻值是跟著(zhù)溫度的改變而改變,它是跟著(zhù)溫度升高而阻值變小的一種電阻。它與固定電阻限流不同的是,在常溫下開(kāi)機前負熱敏電阻Rt的阻值比較大,大約有5Ω~10Ω,而在開(kāi)機的一會(huì )兒,濾波電容器的充電電流就要遭到負熱敏Rt的限制,開(kāi)機后,由于負熱敏電阻Rt中有了電流,使其溫度升高,這樣熱敏電阻Rt的阻值就要下降,當電路中的電流穩定后, 負熱敏電阻Rt的阻值降低到約有1Ω左右,這樣在負熱敏電阻Rt上耗費的能量,要比用固定電阻限流耗費的能量小得多,負熱敏電阻也可以串聯(lián)在整流前的交流電路中。運用負熱敏電阻限流的開(kāi)關(guān)電源,在每次關(guān)機后,不要立刻開(kāi)機,最好要等30秒鐘今后再開(kāi)機,只要等負熱敏電阻Rt溫度降低后,它的阻值才干增加上去,然后再次開(kāi)機時(shí)才干起到限流的效果。這種限流辦法,一般用在功率稍大一些的開(kāi)關(guān)電源中(200W~300W),通常在現行的電腦和顯示器中都選用這種辦法。在功率較大的開(kāi)關(guān)電源中,濾波電容器的容量就要用的要大些,在開(kāi)機瞬間沖擊電流也要大一些,所運用限流電阻的阻值也要大一些,但在正常作業(yè)時(shí),希望限流電阻的阻值越小越好,這樣在限流電阻上能量丟失就小,提高了電源的效率,降低了電源的溫度。
3、用可控硅短路限流電阻限流法
圖3所示為用可控硅短路限流電阻限流法電路圖。其間C1是容量較大的濾波電容器,R5是限流電阻。在開(kāi)機一會(huì )兒,可控硅SCR由于沒(méi)有觸發(fā)信號而沒(méi)有導通,這樣限流電阻R5起到了限流的效果。當逆變管Q1在截止時(shí),開(kāi)關(guān)變壓器T繞組W1的2對1就有正脈沖輸出,這個(gè)正脈沖二極管D9整流,經(jīng)過(guò)電阻R7和電容器C1濾波變成直流電有滿(mǎn)足的限流時(shí)刻,當C1的電壓上升稍慢一些,推延可控硅導通時(shí)刻,保證有滿(mǎn)足的限流時(shí)刻,當C1兩頭電壓上升到0.7V時(shí),就能觸發(fā)可控硅使之導通,然后短路了限流電阻R5,這時(shí)可控硅兩頭還有約1V左右的電壓降,限流電阻R5中還有一小部分的散熱片。如果電源發(fā)生毛病,不能啟動(dòng),可控硅就不能導通,時(shí)刻稍長(cháng)一些限流電阻必定要被焚毀的,這是用可控硅電路的不足之處。圖中的電阻R6是必不可少的開(kāi)釋電阻,它的效果是在關(guān)機后,電容器C2上的電壓要通過(guò)電阻R6放掉,這樣才干保證在下一次開(kāi)機一會(huì )兒,可控硅保證有滿(mǎn)足的延遲時(shí)刻再導通。運用這種電源應注意在關(guān)機后不要立刻開(kāi)機,要等15秒今后再開(kāi)機。
用可控硅短路限流電阻的辦法,一般要用在功率大一些的開(kāi)關(guān)電源中,限流電阻的阻值和功率都要選的大一些,使之能經(jīng)得起大電流的沖擊,不然因經(jīng)不起大電流沖擊而焚毀。
本文總結3種實(shí)踐可行的限流辦法,其間固定電阻限流法可用于小功率開(kāi)關(guān)電源中,負熱敏電阻限流法和可控硅短路限流法用于功率較大的開(kāi)關(guān)電源中。電子專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以根據實(shí)踐的開(kāi)關(guān)電源電路選擇適宜的限流辦法。