Переделка сетевого выпрямителя для плавного включения ИБП
Большие значения ёмкости электролитических конденсаторов на входах импульсных сетевых блоков питания (ИБП) часто могут приводить к сильному броску тока при их включении, когда происходит первоначальный заряд.
Происходит это по той же причине, что и в других блоках питания, диодные мосты которые нагружены непосредственно на сглаживающий пульсации накопительный конденсатор большой ёмкости когда момент включения не соответствует переходу через нуль синусоидального сетевого напряжения (а вероятность такого благоприятного совпадения очень мала), то большое (в худшем случае все сетевое напряжение 230 В, амплитуда которого больше 300) оказывается моментально приложенным к полностью разряженному (т.е. с нулевым напряжением) конденсатору.
Теоретически это должно вызвать огромный импульс тока 310 B/RESR, где RESR – последовательное сопротивление потерь конденсатора, от которого, если и не отработает автоматический выключатель в электрощите, то контакты вилки, розетки или выключателя точно могут быстро обгореть.
С целью устранения этого недостатка можно рекомендовать модифицировать сетевые выпрямители, как показано на схеме ниже.
сли в момент включения мгновенное значение выпрямленного диодами сетевого напряжения VACR превышает 8 В (точка А на графике нижнего рисунка), то MOSFET-транзистор открывается, форсируя выключение тиристора VS1.
При этом заряд конденсатора СO происходит по цепи R1-VT1 небольшим током, ограниченным сопротивлением резистора R1; на графике это отрезок АВ.
В момент, когда мгновенное значение напряжения VACR приблизится к напряжению на конденсаторе СO (точнее, при условии, когда VACR - VO уменьшится примерно до 5 В, точка В на графике), транзистор VT1 закроется, а тиристор VS1 откроется.
При этом заряд будет проходить уже через тиристор, но бросок тока на отрезке ВС будет невелик, т.к. напряжение VACR всего на несколько вольт превышает в этот момент напряжение на конденсаторе.
В точке С мгновенное напряжение VACR становится меньше, чем VO, тиристор закрывается и зарядный ток прекращается до точки D, где тиристор снова открывается при небольшой разности VACR - VO, т.е. без бросков тока, и осуществляет заряд конденсатора СO по штатной плавной синусоидальной кривой до точки Е.
Далее тиристор закрывается до точки F и процесс (отрезок EF) периодически повторяется. Т.е., транзистор VT1, выполнив свою ограничительную роль на первой полуволне сетевого напряжения, в дальнейшем остается закрытым, а выпрямление осуществляется по обычной двухполупериодной схеме с той лишь разницей, что зарядный ток протекает не только через диодный выпрямительный мост, но и через тиристор. Напряжение на последнем настолько мало, что не приводит к заметным дополнительным потерям и не требует радиатора.
Радиотворчество.
Переделка сетевого выпрямителя для плавного включения ИБП
Большие значения ёмкости электролитических конденсаторов на входах импульсных сетевых блоков питания (ИБП) часто могут приводить к сильному броску тока при их включении, когда происходит первоначальный заряд.Происходит это по той же причине, что и в других блоках питания, диодные мосты которые нагружены непосредственно на сглаживающий пульсации накопительный конденсатор большой ёмкости когда момент включения не соответствует переходу через нуль синусоидального сетевого напряжения (а вероятность такого благоприятного совпадения очень мала), то большое (в худшем случае все сетевое напряжение 230 В, амплитуда которого больше 300) оказывается моментально приложенным к полностью разряженному (т.е. с нулевым напряжением) конденсатору.
Теоретически это должно вызвать огромный импульс тока 310 B/RESR, где RESR – последовательное сопротивление потерь конденсатора, от которого, если и не отработает автоматический выключатель в электрощите, то контакты вилки, розетки или выключателя точно могут быстро обгореть.
С целью устранения этого недостатка можно рекомендовать модифицировать сетевые выпрямители, как показано на схеме ниже.
При этом заряд конденсатора СO происходит по цепи R1-VT1 небольшим током, ограниченным сопротивлением резистора R1; на графике это отрезок АВ.
При этом заряд будет проходить уже через тиристор, но бросок тока на отрезке ВС будет невелик, т.к. напряжение VACR всего на несколько вольт превышает в этот момент напряжение на конденсаторе.
В точке С мгновенное напряжение VACR становится меньше, чем VO, тиристор закрывается и зарядный ток прекращается до точки D, где тиристор снова открывается при небольшой разности VACR - VO, т.е. без бросков тока, и осуществляет заряд конденсатора СO по штатной плавной синусоидальной кривой до точки Е.
Далее тиристор закрывается до точки F и процесс (отрезок EF) периодически повторяется. Т.е., транзистор VT1, выполнив свою ограничительную роль на первой полуволне сетевого напряжения, в дальнейшем остается закрытым, а выпрямление осуществляется по обычной двухполупериодной схеме с той лишь разницей, что зарядный ток протекает не только через диодный выпрямительный мост, но и через тиристор. Напряжение на последнем настолько мало, что не приводит к заметным дополнительным потерям и не требует радиатора.