Обновить

Пусковой ток импульсного источника питания или как правильно выбрать автоматический выключатель

Уровень сложностиСложный
Время на прочтение14 мин
Охват и читатели8.7K
Всего голосов 8: ↑8 и ↓0+12
Комментарии32

Комментарии 32

Вообще ток АВ должен определяться сечением кабеля (а если это розеточная линия - то ещё и максимальным током для розетки), а вот время-токовая характеристика уже в т.ч. наличием пусковых токов. И даже если мы насчитаем по Вашему методу, скажем, С25, но линия у нас протянута 2,5 кв.мм меди - то поставить на такую линию мы можем максимум D16, а проблему решать придётся устройством плавного пуска, или переносом части БП на другую линию, или заменой кабеля (последний вариант не спасёт, если на конце толстого кабеля всё равно останутся розетки Schuko на 16А max).

Спасибо за обратную связь)

Да и D16 не всегда можно поставить. Если ток КЗ на этой линии небольшой, то D16 просто не отработает за нормативное время при КЗ.

Из-за наличия выпрямительного диодного моста, колебаний в RLC цепи не возникает и переходной процесс всегда будет апериодический.

С чего-бы это? Через Lc течëт переменный ток, а через Ld - пульсирующий.

В Lc нет переменного тока на том промежутке времени который рассматривается. И пульсирующего тока тоже еще нет.

Не понял такой момент: почему утверждается что ИИП с ККМ относятся к топологии 1? По моему, это как раз таки топология 2. ККМ вполне умеет плавно стартовать и плавно заряжать следующую за ним большую емкость. Там всегда используются те или иные способы ограничения тока - терморезисторы, шунты и т.д.

Устройство, собранное по топологии 2, в том смысле, как ее понимает автор, я встречал только один раз - это было зарядное устройство для тягового аккумулятора. Из-за отсутствия большой емкости на высоковольтной стороне, его ток заряда пульсирует с частотой 100 Гц, что для зарядки аккумулятора не критично. Но вот нигде кроме зарядки такой ИИП неприменим. Да даже среди зарядок это достаточно редкий экземпляр.

Посмотрите даташит например на популярную L6562. Конечно это не единственная мс ккм, но очень массовая, особенно в светотехнике. Обратите внимание, что пусковой ток возникает обычно тогда, когда еще ничего не работает в ИИП. Я про это писал в самом начале.

Там всегда используются те или иные способы ограничения тока - терморезисторы, шунты и т.д.

Не всегда. Да и шибко погоды не сделает например термистор 2-3 Ом.

Но вот нигде кроме зарядки такой ИИП неприменим. Да даже среди зарядок это достаточно редкий экземпляр.

Используется часто в светотехнике, на мощности до 60Вт. Изолированные серии. Пульсации там давятся определённым методом, но это уже не тема статьи.

Например продукция Аргос-трейд. KGP и тп. Некоторые серии конечно источников, не все.

Да и шибко погоды не сделает например термистор 2-3 Ом.

Если бы не делали, их бы тогда и не ставили. Их ведь только для этого и ставят, чтобы сглаживать импульсные токи зарядки. Ну и омов там обычно побольше, я встречал от 5 до 15.

Не совсем так, исторически первоначально с пусковыми токами в ИИП сильно не заморачивались. Основная задача была снизить ток заряда чтобы не вышли из строя диоды выпрямительного моста. Поэтому сопротивление обычно брали не большое если без обходного реле (в массовых изделиях обходное реле обычно это дорого). С появлением термисторов выдерживающих большую энергетику сопротивление выбирается в зависимости от емкости конденсатора и требуемой скорости запуска всего преобразователя. Из своей практики это обычно 2-3Ом максимум до 5 Ом, больше значения применяют редко уже в каких то маломощных версиях... где время запуска не критично, а вообще часто на этом экономят + лишние потери, точка нагрева внутри корпуса, цена. Фактически же ток ограничивается сопротивлениями дросселей в EMI фильтре.

Пусковой ток не был какой-то особой проблемой до массового перехода на светодиодное освещение.

А причем тут время запуска? Время заряда емкости - доли и единицы мс. Посмотрите на ваши же графики в вашей же статье. Если даже увеличить это время в 10...100 раз, для человека эти лишние мс останутся незаметны.

Есть приложения где время запуска регламентировано, например 300 мс или 500 мс. Увеличивая сопротивление резистора в цепи заряда, емкость не успеет зарядится за 1 полупериод и начинает дозаряжаться в последующие. Ток же переменный и заряд происходит только если напряжение сети выше напряжения на емкости, время набегает быстрее чем на постоянке. В результате может добавиться лишние десятки мс. Это может быть критично.

Но это конечно еще зависит от схемотехники.

Ни разу с таким не сталкивался, чтобы было регламентировано время запуска. Но, допустим, я вам верю и где то это действительно есть. Но согласитесь, редкий частный случай, встречающийся один раз на миллион - это плохой пример, не так ли?

Но и даже в этом случае, пусть конденсатор заряжается 2 периода, 3, 4, да хоть 10. 10 периодов это все равно в сумме только 100 мс. До регламентированных 300 или 500 есть еще огромный запас.

Вы не забывайте о том, что преобразователь тоже имеет время запуска и выхода на режим, а бывают и два каскада в ИИП. Пока не запустится первый не начнет запускаться второй.

Тимофей если Вы не сталкивались, это не значит, что этого нет. К ИИП в светотехнике, например, гораздо более жесткие требования, а есть еще регламенты в аварийном освещении и свои регламенты в РЖД для светотехники. И если вы не попадете в регламент, вы не сможете выпускать это изделие. Но это уже вопросы выходящие за рамки статьи, впрочем как и способы ограничения пускового тока.

Ну да, ну да. Если у тебя жесткий регламент на время запуска, надо обязательно применить два каскада, чтобы это все подольше стартовало. Давайте все таки будем придерживаться логики и здравого смысла.

К ИИП в светотехнике, например, гораздо более жесткие требования, а есть еще регламенты в аварийном освещении и свои регламенты в РЖД

Вы пишете статью про иип общего назначения. Нигде в статье не указано что вы под ними имеете в виду специальные иип - для светотехники, ржд, аварийного освещения и прочие редкие и специализированные применения.

И если вы не попадете в регламент, вы не сможете выпускать это изделие.

Да я как бы и не собирался выпускать никакие такие изделия)

Но это уже вопросы выходящие за рамки статьи

Но тогда получается, если не рассматривать все эти редкие и специальные случаи, проблемы, поднимаемой в статье как бы и нет.

ККМ вполне умеет плавно стартовать и плавно заряжать следующую за ним большую емкость.

плавно он её зарядит с 320V до 390-420V или сколько там выбрано рабочее.... А вот с 0 до 320V только так:

Там всегда используются те или иные способы ограничения тока - терморезисторы, шунты и т.д.

Ну и не вижу проблемы. Вы ведь знаете, что энергия конденсатора пропорциональна квадрату напряжения? То есть, около половины энергии заряда будет закачиваться плавно, под контролем ККМ.

Потому что большой конденсатор на горячей стороне всё равно есть, хоть и в начальный момент подключен через дроссель и диод. Это уменьшает пусковой ток, размазывая процесс заряда по времени, но не сильно.

Непонятно, откуда взято чило 400-460А для тока КЗ в осветительных линиях. В современных МКД, где трансформатор стоит в 20м от дома или в подвале - возможно. Во всех других случаях - очень вряд ли. Кабель на освещение 1,5кв.мм, линии протяженные. Там и 100А обычно не бывает.

Европейский стандарт IEC63129. Наш ГОСТ63129 его банальный перевод. То что кто-то делает проводку хуже, это уже другой вопрос...

Что значит делает хуже? В расчете тока КЗ по методу сопротивления петли фаза-ноль фигурируют сопротивление трансформатора, сопротивления кабельных линий. У нас регламентируются потеря напряжения в линиях и время отключения АВ, а не нужные токи КЗ. Для этого АВ и используют с разными характеристиками, чтобы подобрать под расчетный ток КЗ. И этот предварительный стандарт 63129 всего лишь о методах измерения. По нему измерять надо, если вообще надо, т.к. он предварительный какой-то, а не проводку проектировать и делать.

По результатам этих измерений производители светильников должны в паспорте на изделия указывать пусковые токи.

Прочитал начало статьи, стал искать в ней слово ntc (типовое дешёвое решение для понижения пускового тока). Почему-то не вижу. О чём тогда статья?

Там где достаточно NTC пусковым током можно пренебречь. А гонять киловатты через паразитное сопротивление плохая затея...

через паразитное сопротивление плохая затея...

сопротивление только когда холодное, так там порядка пару Ватт рассеивается если мы небольших токах до 10А

Тут пара ватт, там пара ватт на ключах/диодах, если нагрузка еще не оптимальная и у нас БП работает в качестве кипятильника...

Мне казалось, что там, где его недостаточно (проблемы от высокого пускового тока не ограничатся искрой при втыкании вилки в розетку) – вероятность наличия какого-то решения для ограничения пт стремится к 1.

Именно так, классически терморезистор/сопротивление закорачивается реле - помимо КПД, еще и позволяет повторное срабатывание - терморезистор в режиме горячего старта практически не работает.

Методы ограничения пускового тока, это отдельная тема. Возможно напишу об этом в будущем. Эта статья о самом явлении, о процессах которые происходят и о его расчете для уже готовых изделий.

Оки, видится интересным. Много что можно придумать лучше ntc, но любопытно, какой нашли баланс сложности и качества.

Да и "методы расчёта" пускового тока без учёта методов его ограничения интересны лишь для очень маленьких бп, а вместе с ограничением другие интересные задачи возникнут – есть, про что рассказать вам и почитать нам.

PFC по топологии SEPIC, интересная штука

Очень интересный, грамотно оформленный и познавательный текст. Спасибо!

На фоне потока нейрослопа - это прям глоток чистого воздуха.

Благодарю. Рад, что было интересно.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации