Oorzaken van piekstroom in een voeding met schakelmodus
Onder de verschillende voedingen die vroeger en nu vaak werden gebruikt, zijn schakelende voedingen erg populair en kunnen ze over het algemeen aan alle ontwerpvereisten voldoen. Deze voeding is zeer zuinig, maar er zijn ook enkele problemen bij het industriële ontwerp. Dit is de inherente tekortkoming van veel schakelende voedingen (vooral schakelende voedingen met hoog vermogen): ze moeten een grote stroom verbruiken op het moment dat ze worden ingeschakeld. Deze stroomstoot kan 10 maal tot 100 maal de ruststroom van de voeding bereiken. Als gevolg hiervan kunnen zich ten minste twee problemen voordoen. Ten eerste, als de gelijkstroomvoeding niet voldoende startstroom kan leveren, kan de schakelende voeding in een vergrendelde toestand terechtkomen en niet starten; ten tweede kan deze piekstroom ervoor zorgen dat de ingangsspanning voldoende daalt om ervoor te zorgen dat andere stroombronnen die dezelfde ingangsvoeding gebruiken, tijdelijk geen stroom meer krijgen.
De traditionele methode voor het beperken van de ingangsstootstroom is het in serie aansluiten van een thermistor met negatieve temperatuurcoëfficiënt, stroombegrenzende weerstand (NTC). Deze eenvoudige methode kent echter veel tekortkomingen: de stroombegrenzende werking van de NTC-weerstand wordt bijvoorbeeld sterk beïnvloed door de omgevingstemperatuur. Het effect wordt slechts gedeeltelijk bereikt tijdens korte onderbrekingen van het hoofdnet (in de orde van enkele honderden milliseconden). De vermogensverliezen in de NTC-weerstand verminderen de conversie-efficiëntie van de schakelende voeding... In feite kunnen de twee hierboven genoemde problemen worden opgelost door een "softstartcircuit", dat hieronder in detail wordt geïntroduceerd.
1. Oorzaken van stootstroom in schakelende voeding
De meeste ingangscircuits van schakelende voedingen maken gebruik van condensatorfiltergelijkrichtercircuits. Wanneer de binnenkomende voeding wordt ingeschakeld, zal er, aangezien de initiële spanning op de condensator nul is, een grote stootstroom ontstaan op het moment dat de condensator wordt opgeladen. Vooral voor schakelende voedingen met hoog vermogen, die filtercondensatoren met een grotere capaciteit gebruiken, kunnen de stootstroom tot meer dan 100 A toenemen. Een dergelijke grote stroomstoot op het moment dat de stroom wordt ingeschakeld, zal er vaak voor zorgen dat de ingangszekering doorbrandt of dat de contacten van de sluitschakelaar doorbranden, waardoor overstroomschade aan de gelijkrichtbrug ontstaat; in het ergste geval zal dit er ook voor zorgen dat de luchtschakelaar niet sluit. Bovenstaande verschijnselen zullen ervoor zorgen dat de schakelende voeding niet goed werkt. Om deze reden zijn vrijwel alle schakelende voedingen uitgerust met een softstartcircuit om inschakelstroom te voorkomen en zo de normale en betrouwbare werking van de tweedehands robotvoeding te garanderen.
2. Elektrisch werkingsprincipe van softstartcircuit
Als een "softstartcircuit" wordt gebruikt om de inschakelstroom te elimineren wanneer de schakelende voeding wordt gestart, kunnen de tekortkomingen van de hierboven genoemde traditionele inschakelstroombegrenzingsmethode goed worden vermeden. Het regelen van het opstarten van de schakelende voeding om inschakelstroom te elimineren door middel van "zachte start" omvat twee ontwerpprincipes: het verwijderen van de belasting op het moment van inschakelen en tegelijkertijd het beperken van de nuttige stroom. Als de belasting niet wordt aangedreven, is de stroom van de schakelende voeding over het algemeen erg klein wanneer deze wordt gestart. In veel gevallen kan de startstroom feitelijk lager zijn dan de stabiele bedrijfsstroom die met deze methode wordt gehandhaafd.
