电源应用中的简单冲击电流限制

作者: Digi-Key 工程师 Barley Li

开关电源

各种紧凑、轻质且高性能的开关电源(SMPS)通常用作电子设备的电源。给SMPS通电时,具有高峰值的冲击电流给平滑电容器充电,从而给装置充电。此冲击电流可能会对电容的使用寿命产生负面影响,并可能会损坏电源中的电源开关触点或整流二极管,因此,你应仔细考虑应如何减缓该电流。

下图展示了一种将冲击电流限制从而避免输入到SMPS的可能解决方案,即插入NTC热敏电阻。NTC热敏电阻被广泛用于制作低成本的简单电路,以限制电源中的冲击电流。即使在整流电路之后连接NTC热敏电阻,也可以达到相同的结果。

交流 - 直流电源模块

通常,交流-直流电源模块是一种结合了交流-直流整流器电路和直流-直流转换器的电源。它只需较少的外部元件即可实现节省空间的优化电源系统。通过插入NTC热敏电阻(功率热敏电阻),可以在通电时有效地限制施加到输入和输出电容的冲击电流。

直流 - 直流转换器

在简单的直流电源电路(例如直流-直流转换器)中,NTC热敏电阻可用作电源热敏电阻并有效地限制冲击电流,而输入和输出电容在电源打开时即可开始充电。NTC热敏电阻在通电后其电阻会大大降低,因此与使用固定电阻相比,其功率损耗更低。

逆变器

逆变器系统主要由转换器级、逆变器级和直流侧电容(平滑电容)组成,该电容放置在转换器级之后,如下所示。上电时,器件会通过冲击电流进行充电,而该冲击电流的峰值是(为直流侧电容充电的)稳定电流的若干倍。该冲击电流可能会对直流电容的使用寿命产生不利影响,或损坏半导体器件。为了防止冲击电流,我们需要连接NTC热敏电阻。

三相逆变器:

单相逆变器:

有关冲击电流和NTC热敏电阻的更多有用信息,请点击此处查阅TDK的“如何使用浪涌电流限制器NTC”应用说明。

英文原文链接:Simple Inrush Current Limiting in Power Applications