Ограничение пусковых токов – удешевление на светодиодном монтаже
Светодиодные блоки питания имеют очень высокие пусковые токи. Для того чтобы увеличить количество импульсных источников питания на один автоматический выключатель необходимо ограничение пусковых токов, использовать ограничитель броска тока.
- Описание
- Выбрать
- Технические характеристики ESB
- Количество БП на один ограничитель пускового тока
- Установка. Схема монтажа ESB
Пусковой ток драйвера многократно превышает номинальный, поэтому срабатывает автоматический выключатель (иначе говоря, выбивает автомат), контакты свариваются, проводка греется. Решение — ограничение пусковых токов ESB.
Электронный ограничитель пускового тока блока питания является идеальным решением для эффективного снижения затрат на монтаж светодиодного освещения. Благодаря точному ограничению пусковых токов, на каждом автоматическом выключателе может работать большее количество блоков питания светодиодных ламп и лент.
Низкое значение тока позволяет использовать провода с меньшим сечением и меньше выключателей. Стоимость установки снижается на 70% по сравнению с обычными установками.
Устройство подключается между сетевым выключателем / контактором и нагрузкой. Используется для индуктивных и емкостных нагрузок. В момент включения пусковой ток ограничен в течение определенного времени, независимо от фактического значения пускового тока.
Выбрать ограничитель тока светодиодного драйвера Camtec ESB несложно.
Доступны две основные модели ограничителей пускового тока блока питания Camtec ESB. Стандартная версия (ESB-UNIVERSAL, ограничение пикового тока на уровне 48A) идеально подходит для обычных источников света или сетевого выключателя. Для цепей с реле / контакторами или коммутаторами (KNX / EIB-bus) мы рекомендуем ESB 16 (ограничение пикового тока на уровне 16A), он сохранит контакты переключения и обеспечить длительный срок службы.
Получить консультацию или узнать цену, наличие ограничителя пускового тока блока питания в России вы можете по телефону (812) 309-98-08 или по эл.
почте [email protected]
Технические характеристики ограничителя пускового тока для светодиодного освещения.
Camtec ESB 16A
| Ограничение пускового тока на уровне | 16,0 A |
| Емкость нагрузки не более | 1500 μF |
| Рекомендуемый мин. автоматический выключатель | A6A, B4A, Z6A |
| Диапазон напряжений: | 184-265 VAC |
| Рабочее напряжение: | 230 VAC |
| Частота линии: | 16,33 Hz — 440 HZ |
| Номинальный ток | 16 A |
| Доступный пиковый ток | 165 A в течении 20 ms / 800 A в течении 200 μs |
| Габариты в мм (ш x в x г): | 36,5 x 110 x 62 |
| Вес | 0,12 кг |
Camtec ESB LED-Universal 48A
| Ограничение пускового тока на уровне | 48,0 A |
| Емкость нагрузки не более | 6000 μF |
Рекомендуемый мин. автоматический выключатель | B13A |
| Диапазон напряжений: | 184-265 VAC |
| Рабочее напряжение: | 230 VAC |
| Частота линии: | 16,33 Hz — 440 HZ |
| Номинальный ток | 16 А |
| Доступный пиковый ток | 165 A в течении 20 ms / 800 A в течении 200 μs |
| Габариты в мм (ш x в x г): | 36,5 x 110 x 62 |
| Вес | 0,12 кг |
Максимальное количество импульсных источников питания на один ограничитель пускового тока
*Информация представлена справочно
Camtec ESB 16
10 Watt | 80 |
20 Watt | 60 |
30 Watt | 40 |
40 Watt | 40 |
60 Watt | 30 |
80 Watt | 20 |
100 Watt | 16 |
150 Watt | 15 |
240 Watt | 8 |
320 Watt | 6 |
Camtec ESB LED-Universal 48A
10 Watt | 80 |
20 Watt | 60 |
30 Watt | 50 |
40 Watt | 50 |
60 Watt | 40 |
80 Watt | 35 |
100 Watt | 30 |
150 Watt | 20 |
240 Watt | 8 |
320 Watt | 6 |
Установка.
Схема монтажа ограничителя пускового тока для драйвера.Причина срабатывания автомата при включении света. Демонстрация работы устройства ограничения пускового тока блока питания. Пример использования устройства плавного пуска драйвера.
С этой страницей часто просматриваютзакрыть
Ограничители пускового тока. Для чего нужна их установка
| Модель | ESB101.16 | ESB101.23 | ESB101.23S | ESB101.33 | ESB101.LED.230Vac | ESB201.LED | ESB00163A.T | ESB00323A.T | ESB00351 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| фазность | однофазный | однофазный | однофазный | однофазный | однофазный | однофазный | трехфазный | трехфазный | трехфазный |
| Ток в длительном режиме | 16 А | 16 А | 16 А | 16 А | 16 А | 16 А | 3 х 16 А | 3 х 32 | 3 х 30 А |
Макс. кратковременный ток |
16 А | 23 А | 23 А | 33 А | 48 А | 48 А | 22,6 А | 68,6 | 35 А |
| Эффективный ток ограничения | 11,3 А | 16,3 А | 16,3 А | 23,3 А | 33,9 А | 33,9 А | 16 А | 48 | 24,8 А |
| Макс. ёмкость нагрузки | 1500 мкФ | 2000 мкФ | 2000 мкФ | 4000 мкФ | 6000 мкФ | 6000 мкФ | 1500 мкФ | 2000 мкФ | 10000 мкФ |
| Время включения | 300 мс | 300 мс | 500 мс | 300 мс | 300 мс | 300 мс | 150 мс | 150 мс | 150 мс |
| Время отключения | 500 мс | 500 мс | 800 мс | 500 мс | 550 мс | 550 мс | 100 мс | 100 мс | 100 мс |
В электрической сети могут периодически возникать нежелательные скачки напряжения.
Причины их различные:
- Увеличение пускового тока;
- Короткое замыкание;
- Разряд молнии.
Безусловно, необходима защита от таких случаев. Компания Ланфор предлагает приобрести ограничители пускового тока, которые принесут пользу при установке уличных фонарей, светодиодного освещения.
В чем польза ограничителей
Прибор предотвращает возрастание силы тока. К сети предъявляется меньше требований в плане динамической и термической устойчивости, если установлено устройство. Ограничитель «гасит» лишний ток на том элементе, где энергия может преобразоваться в другой вид – тепловой. К примеру, уличные фонари при включении потребляют большое количество энергии, что может привести к перепадам напряжения. Здесь будет полезна предлагаемая нами продукция.
Обратите внимание на ограничители пускового тока бренда CAMETEC. Это одно- и трехфазные модели, подходящие для экономии электроэнергии при использовании осветительной техники.
Ограничение тока позволяет подключить максимальное количество источников питания к каждому автомату. Если в сети установлен такой прибор, при монтаже применяются кабели с поперечным сечением меньшего достоинства. Стоимость монтажа на порядок снижается. Повышается надежность и увеличивается срок службы системы освещения.
Ограничитель пускового тока для потребления тока 16, 23, 33, 48 А, подключаются перед устройством, которое имеет большую пусковую нагрузку. Действуют по принципу шунтирования с выдержкой времени ограничительного резистора. Изделия заключены в прочный пластмассовый корпус. Имеют рабочие температурные параметры от -40 до +70 градусов С.
Купите ограничители пускового тока в нашей компании
На нашем сайте представлены ограничители различных модификаций. Из широкого модельного ряда покупатель может выбрать подходящее устройство. Мы даем гарантию на качество изделия. При необходимости можно получить компетентную консультацию по эксплуатации прибора.
На сайте также есть возможность внимательно изучить прибор и ознакомиться с его техническими характеристиками.
Звоните нашим специалистам. Оплата производится удобным для вас способом. Оказываем услуги по доставке. В службе поддержки компании Ланфор вам подробно расскажут, как выгодно купить выбранную модель, как ее забрать и как рассчитаться за покупку.
Что такое ограничитель пускового тока? Комплексное решение
Имеется много информации об ограничителях пускового тока и их различных применениях, возможностях, ограничениях и других конкретных деталях. Но очень редко задают самый элементарный вопрос, что такое ограничитель пускового тока и для чего он используется?
Чтобы получить доступ, оценить и применить преимущества и решения, предоставляемые этими компонентами, важно сначала понять, признать и ответить на вопрос, чем они на самом деле являются.
Они наиболее часто используются в импульсных источниках питания, приводах двигателей, трансформаторах, усилителях, видеодисплеях, цветных телевизорах и т.
В частности, ограничитель пускового тока представляет собой просто термистор, изготовленный из оксида переходного металла, спеченного при очень высоких температурах. Они демонстрируют несколько преимуществ по сравнению со своими альтернативами, включая предложение цельного решения. Это устраняет необходимость в резисторе, реле и таймере, что делает его экономически эффективным и менее сложным.
Ограничители пускового тока также более надежны, поскольку не содержат движущихся частей и не требуют логического управления. Они более экономичны в отношении энергопотребления при длительной работе. Наконец, они подходят для монтажа на печатной плате (PCB) или для встроенного монтажа в блоках питания и управления.
Для сравнения, альтернативой использованию ограничителя пускового тока является силовой резистор с проволочной обмоткой, который имеет установленное электрическое сопротивление, которое существенно не изменяется в зависимости от напряжения или температуры. Эти резисторы широко используются и имеют три важных назначения: они защищают компоненты, делят напряжение между различными частями схемы и контролируют временную задержку. Однако использование постоянного резистора в качестве ограничителя пускового тока требует двух дополнительных компонентов, реле и таймера, в отличие от однокомпонентного решения, которое обеспечивает ограничитель пускового тока.
Название «термистор» впервые было использовано Bell Telephone Laboratories и произошло от слов «тепловой» и «резистор», что отражает его зависимость от температуры, а также влияние температуры на устройство. При конструировании ограничителей пускового тока для создания диска или чипа используется специально разработанный керамический материал на основе оксида металла.
Спекание — это процесс нагрева, который выравнивает кристаллическую структуру. Затем к ограничителю пускового тока прикрепляются провода, чтобы его можно было подключить к электрической цепи. После подсоединения выводов наносится защитное покрытие из кремнийорганической смолы, обеспечивающее диэлектрическое напряжение 1250 В переменного тока, изолирующее от контакта с другими компонентами.
Открытие термисторных ограничителей пускового тока
В 1833 году Майкл Фарадей, английский физик, первым наблюдал материал, известный сегодня как полупроводник. Он исследовал влияние температуры на сульфид серебра и обнаружил, что электрическая проводимость увеличивается с температурой.
Исследования Фарадея рассказали нам о взаимосвязи температуры большинства полупроводников и о том, как она увеличивает плотность носителей заряда внутри и, следовательно, проводимость, эффект, который используется для изготовления термисторов и известный как отрицательный температурный коэффициент (NTC).
Хотя он изучал действие сульфида серебра, только в 1930-х годах оксиды металлов стали коммерчески доступными. До этого времени без наличия оксидов металлов было трудно создать термисторы, и их применение было ограничено.
Первый термистор был создан в 1930 году Сэмюэлем Рубеном, американским изобретателем, который разработал цинково-ртутную щелочную батарею и впоследствии основал компанию Duracell.
Как они работают
Пусковой ток — это мгновенный скачок тока, возникающий при включении питания конденсаторов, двигателей, трансформаторов, источников питания и нагревательных элементов. Эти скачки тока обычно длятся менее одной секунды, но превышают нормальный рабочий ток на многие десятилетия.
Термисторные ограничители пускового тока NTC оказывают заданное сопротивление этому пусковому току, когда цепь находится под напряжением. Это добавленное последовательное сопротивление действует для гашения пускового тока, наблюдаемого во многих цепях.
NTC представляет собой зависимость между сопротивлением и температурой. При нулевой мощности сопротивление начинается с указанного сопротивления при 25 градусах Цельсия. Поскольку компонент проводит ток, он испытывает эффект самонагрева, который изменяет его сопротивление. Природа ограничителя пускового тока заключается в самонагреве по мере того, как прикладывается увеличивающаяся величина тока, который выделяет тепло, вызывает падение сопротивления, позволяя току течь свободно. Этот эффект самонагрева является основной причиной эффективной работы ограничителя пускового тока.
Как уже отмечалось, после пускового тока сопротивление термистора значительно уменьшается. Обычно он достигает в среднем 1/50 своего сопротивления при нулевой мощности при 100% максимального номинального тока в установившемся режиме. Этот эффект обеспечивает защиту от пускового тока, но обеспечивает эффективность при нормальной работе.
Особым типом ограничителя пускового тока является термистор с положительным температурным коэффициентом, также называемый резистивным твердотельным предохранителем.
Он обеспечивает заданное сопротивление в широком диапазоне напряжений и температур, пока не будет достигнута температура перехода (обычно около 120°C). Затем термистор PTC имеет тенденцию к чрезвычайно высокому сопротивлению, по существу размыкая цепь.
Эти ограничители пускового тока не имеют полярности и устанавливаются последовательно (устанавливаются таким образом, чтобы поток тока проходил через каждый компонент один за другим) между питанием и нагрузкой. Они могут быть установлены последовательно с вводом питания или сразу после диодного моста, где произошло выпрямление.
Исключением из этого правила «любой провод питания» является трехфазное питание, когда один и тот же номер детали устанавливается последовательно в каждом из трех проводов питания.
Будущее ограничителей пускового тока
Хотя ограничители пускового тока широко использовались в течение десятков лет, импульсные блоки питания в первых ПК дали им начало. Значение и влияние этих компонентов можно увидеть в приложениях зеленой энергии, которые продолжают расширяться и развиваться.
Термисторные ограничители пускового тока важны и необходимы для предотвращения скачков тока в электроэнергии, вырабатываемой в экологически чистых энергетических системах ветряными турбинами, инверторами и другими источниками. Их также можно использовать для регулирования высвобождения энергии аккумуляторов в электромобилях, а также в схемах предварительной зарядки Li-Ion и зарядных устройствах для аккумуляторов электромобилей.
Чтобы узнать больше о широком предложении и спектре приложений, которые ограничители пускового тока Atherm могут предоставить вашему бизнесу или проекту, посетите нас в Интернете или свяжитесь с нами сегодня.
Как уменьшить пусковой ток?
Чтобы уменьшить входной или выходной пульсирующий шум или электромагнитные помехи, преобразователь тока обычно подключается параллельно с конденсаторами или фильтром на входной стороне, как показано на рис. 1. Фильтр обычно состоит из катушки индуктивности или конденсатора.
Поскольку в фильтре есть конденсатор, при первоначальном включении системы будет генерироваться высокий импульсный ток из-за быстрого роста входного напряжения. Такая ситуация может привести к недостаточному внешнему источнику питания, что приведет к недостаточному выходному напряжению внешнего источника питания или к срабатыванию защиты от перегрузки по току, что приведет к отсутствию выходного напряжения. Таким образом, подавление пускового тока становится все более важной функцией.
1. Введение
1.1 Пассивное подавление
На рис. 1.1 показан другой тип схемы ограничения пускового тока, который в основном используется, когда в прикладной схеме требуется большое количество внешних конденсаторов. Если нет внешней схемы ограничения тока, она будет генерировать большой импульсный ток при включении напряжения на шине постоянного тока, что может привести к падению напряжения внешнего источника питания или переходу в режим защиты.
В это время просто подключите резистор и диод последовательно со стороны входа конденсатора. Пусковой ток можно уменьшить. Когда шина постоянного тока заряжается от конденсатора через резистор, можно ограничить пусковой ток. Однако, когда шине постоянного тока требуется питание, конденсатор может подавать питание обратно в шину постоянного тока через диод.
1.2 Активное подавление
Другой способ заключается в использовании активного переключателя со схемой плавного пуска для ограничения пускового тока, как показано на рис. 1.2. МОП-транзистор медленно включается с помощью схемы плавного пуска. Таким образом, пусковой ток может быть ограничен во время запуска. Преимущество в том, что он не влияет на эффективность системы и не зависит от температуры окружающей среды. Недостатком является необходимость подключения дополнительной цепи и более высокая общая стоимость.
2. Цепь ограничения пускового тока
Как уже говорилось выше, существует два метода ограничения пускового тока, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.
Ограничение активного пускового тока использует сопротивление включения МОП-транзистора во время запуска для подавления входного тока. Кроме того, поскольку потери проводимости MOSFET низки и просты в использовании. Таким образом, использование MOSFET для ограничения пускового тока очень распространено. Преимущество пассивного метода заключается в меньшем количестве деталей, но недостатком является то, что он по-прежнему имеет потери мощности. Далее будут представлены активные и пассивные схемы ограничения пускового тока.
2.1 Активная схема ограничения пускового тока (P-MOSFET)
На рис. 2.1 показана схема ограничения пускового тока с использованием P-канального MOSEFT. Шаг включения P-канала в основном такой же, как и N-канала, но напряжение противоположно. В начальной стадии напряжение на C1 равно 0 В.
Входное напряжение подается на C1 через R2. Наконец, напряжение на C1 определяется путем деления напряжения между R1 и R2.
Состояние включения Q1 определяется напряжением Vgs.
- -Vgs<-Vgs(th) и -Vgd<-Vgs(th)
МОП-транзистор находится в состоянии отсечки, что аналогично разомкнутой цепи.
- -Vgs>-Vgs(th) и -Vgd>-Vgs(th)
МОП-транзистор находится в омическом режиме. Характеристики Vds и Id подобны сопротивлению, и оно становится меньше по мере увеличения напряжения Vgs.
- -Vgs>-Vgs(th) и -Vgd<-Vgs(th)
МОП-транзистор находится в режиме насыщения. Id является фиксированным значением и не меняется с Vds. И сопротивление включения MOSFET очень низкое, что подходит для переключения.
Судя по изображению характеристики МОП-транзистора, омический режим наиболее подходит для подавления пускового тока. Что касается расчета R1, R2 и C1, можно использовать следующую формулу:
Значения R1 и R2 могут быть получены с помощью уравнения 8, а C1 и время запуска могут быть получается с помощью уравнений 1 и 3. При одном и том же R1, чем больше C1, тем дольше полевой МОП-транзистор работает в омическом режиме, а это означает, что эффект ограничения пускового тока будет лучше.
2.2 Цепь пассивного ограничения пускового тока
Общий пассивный метод заключается в последовательном подключении термистора на входе. Но поскольку на термистор сильно влияет температура окружающей среды, защиты не будет, когда температура окружающей среды высока или входной источник питания быстро открывается и закрывается много раз.
На рисунке 2.2 показана схема, которая может улучшить это явление. Используемый диод и резистор подключаются параллельно и последовательно подключаются к конденсатору. Может не только подавлять пусковой ток, но и не подвержен влиянию изменений температуры или входной мощности, быстро открывается и закрывается много раз.
Принцип работы заключается в том, что при наличии входного напряжения входное напряжение заряжает Cload через R1, а когда системной нагрузке требуется питание, Cload разряжается на нагрузку через диод.
Из рисунка видно, что сопротивление R1 обратно пропорционально пусковому току, поэтому его можно рассчитать по следующей формуле:
Потери на R1 как двойная постоянная времени
Потеря сопротивления может быть получена по формуле (6).
3. Применение
3.1 Цепь активного подавления (P-канальный МОП-транзистор)
Создайте схему подавления пускового тока в соответствии с рис. 3.1 и используйте формулы (1)–(4) для расчета параметры цепи.
| Q1 | АП9120ГХ |
| Р1 | 10 кОм |
| Р2 | 20 кОм |
| С1 | 1 мкФ |
| ТИП | Вдсс | Вгс(й) | Рдс(на) | Идентификатор |
| АП9120ГХ | -200 В | -2~-4 В | 0,68 Ом | -8 А |
Условия эксперимента
В следующей таблице показаны технические характеристики преобразователя мощности постоянного тока, использованного в этом эксперименте.
| Преобразователь постоянного тока в постоянный | ПФ30ВР4-2405 |
| Входное напряжение | 24 В постоянного тока |
| Выходное напряжение | 5 В постоянного тока |
| Выходной ток (полная нагрузка) | 6000 мА |
| Цин | 220 мкФ |
Экспериментальные результаты
На рис. 3.2 показан тестовый сигнал схемы подавления P-MOSFET. Из рисунка видно, что входной импульсный ток эффективно подавляется. При том же входном напряжении и входной емкости импульсный ток подавляется со 122 А до 4,546 А.
3.2 Цепь пассивного подавления
Схема подавления пускового тока соответствует рисунку 3.3, а параметры рассчитываются по формуле (6).
Условия эксперимента
| Входное напряжение | 24 В постоянного тока |
| Р1 | 25 Ом |
| Д1 | В10П10 |
| Цин | 220 мкФ |
Экспериментальные результаты
На рис.
3.4 показан тестовый сигнал с использованием резистора и схемы подавления диодов. При том же входном напряжении и входной емкости импульсный ток входного конденсатора подавляется на уровне 2,386 А.
3.3 Цепь пассивного подавления
В железнодорожных приложениях входная мощность может прерываться или быть нестабильной из-за вибрации или когда кабины соединены друг с другом. В это время силовые модули должны поддерживать стабильную работу в таких условиях. Поэтому общепринятым методом является подключение большого количества конденсаторов на входе для поддержания стабильного выхода, как показано на рис. 3.5. Но большое количество конденсаторов означает, что может появиться высокий пусковой ток. Таким образом, схема пассивного подавления очень подходит для этого.
Экспериментальные условия
| Преобразователь постоянного тока в постоянный | РК60ВР12-11012 |
| Входное напряжение | 24 В постоянного тока |
| Выходное напряжение/ток | 12 В постоянного тока / 5000 мА |
| Автобус | 800 мкФ |
| Р1 | 24 Ом |
| Д1 | СВК4200ВБ |
4 Схема подавления входного тока резисторным шунтирующим диодомЭкспериментальные результаты
На рис. 3.6 показан тестовый сигнал без внешней цепи подавления. Из рисунка видно, что входной импульсный ток достигает 24,13 А.
На рис. 3.7 показана форма сигнала, протестированная с использованием схемы подавления. На иллюстрации показано, что входной импульсный ток эффективно подавляется, оставляя 9,67 А.
Заключение
Чтобы усилить помехозащищенность DC/DC преобразователей, общепринятым методом является добавление конденсатора на входе. Однако из-за характеристик конденсаторов пусковой ток возникает на входе источника питания. Если пусковой ток не подавлен, входная мощность может не иметь выхода из-за схемы защиты, что может привести к повреждению входной цепи или предохранителя.
В этой статье представлены два метода подавления пускового тока, один из которых использует характеристики включения полевого МОП-транзистора для подавления пускового тока.
Другой использует пассивные компоненты, которые заряжают конденсатор через резистор, а затем разряжают его обратно в систему через диод. Результат активной схемы подавления лучше, чем у пассивной, но количество деталей больше, чем у пассивной схемы подавления. Компоненты схемы пассивного подавления используют меньше всего, но необходимо учитывать потери и выбор мощности резистора. Оба метода, от проектирования до результатов проверки, могут эффективно подавлять пусковые токи. Использование пассивного или активного подавления импульсных токов является тенденцией проектирования источников питания будущего.
CTC уже 30 лет является профессиональным поставщиком высококачественных модулей питания (преобразователей переменного тока в постоянный и постоянного в постоянный) для критически важных приложений по всему миру. Наша основная компетенция заключается в разработке и поставке продуктов с передовыми технологиями, конкурентоспособными ценами, чрезвычайно гибкими сроками поставки, глобальным техническим обслуживанием и высококачественным производством (Сделано в Тайване).
