浪涌电流和浪涌电压解析

浪涌电流:

在电气设备接通瞬间,流入电源设备的峰值电流。

由于输入滤波电容等的迅速充电,该峰值电流远大于稳态输入电流。

 

如图所示,在电源的输入滤波中,设计会大量采用大的蓄能电容做滤波、稳压。在设备开机上电的瞬间,电容电压不能突变,因此会产生一个很大的充电电流,即电容在短时间内看做短路。根据一阶电路零状态响应模型,该初始的电流值相当于把滤波电容短路的电流值。

即输入浪涌电流,其大小取决于,输入电压的幅值,以及整个回路中电感、电容的总电路。

 
  浪涌电流和浪涌电压解析_第1张图片

浪涌电流是时间虽然很短,但是如果不加处理,浪涌电流会缩短电容及设备中其它部件的使用寿命,且其也会影响电源网络中其它设备,早成同一电源网络中其它设备的瞬间电压降低,形成干扰。

限制浪涌电流,最简单可串联使用NTC热敏电阻。

在冷启动时,NTC热敏电阻呈现高阻抗,因而是的涌入电流得到限制。而当电流的热效应使NTC热敏元件的温度升高,NTC阻值急剧下降时,对系统的电流限制作用会较小。

但由于NTC热敏电阻在热态下阻抗并不为0,故会产生功率损耗,进而影响系统的运行效率。此外NTC热敏电阻在热状态下重启时,对浪涌电流起不到限制作用。因此,可在系统启动之后,利用SCR(可控硅整流器)等将NTC热敏元件短路。以提高效率;减少NTC电阻工作时间提高NTC电阻使用寿命;使得NTC电阻可适用于频繁启停的工况下(留给NTC电阻一定的散热时间)

 

浪涌电压:

电路遭到雷击或在接通、断开电感负载时,常常会产生很高的浪涌电压。

例如继电器线圈断开时。大负荷设备的投入和切除。短路故障。

 

压敏电阻:成本低,相应速度慢,但通流量大,可保护电压低于20KV的设备,多用于电源保护回路。

TVS管:动作速度快,吸收浪涌功率高,多用于钳位,保护设备中元器件免受浪涌脉冲损害。用于400V以下的低电压电路,承受50-500A的浪涌电流。

串联型和并联型TVS:

气体放电管:多用于多机保护电路的第一级或前两极,起泄放雷电和限制过电压作用。通流量大20KA,保护电压可达10KV。

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