滤波电容充电时防止过流

电器工程 电源 力量 限流
2022-01-23 09:54:08

我有这个电路:

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启动时,电源会出现过流情况,因为当电容器充电时,从电源上看就像短路一样。我怎样才能防止这种情况?

在电容器之前添加一个限流电阻器不适合我,因为取决于负载的压降 - 一旦电容器以大约 2 A 的最大电流充电,负载当然会看起来更小。也许有一个简单的电路来临时启用一个限流电阻?或者另一个简单的解决方案?

添加。我有这些想法。请随意发表评论。

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4个回答

精心设计的电源可以通过以下几种方式绕过电容器负载充电:

  • 一个预充电、先配对的触点,它有一个与触点串联的电阻器或 NTC 热敏电阻;该路径通过电阻对电容进行预充电,并在其他电源引脚配对时短路

  • 一种软启动功能,其中输出电压在数十或数百毫秒内上升,从而降低电容器充电电流

  • 砖墙或恒流操作模式;当有重负载时,电源进入电流调节模式(它保持输出电流恒定并让电压下降),这将以受控方式为任何电容器充电

由于您的电源似乎没有任何这些功能,因此您需要一个外部解决方案。几家制造商制造了所谓的热插拔控制器,其本质上类似于可编程电阻器(使用 MOSFET),以受控方式将负载施加到电源输出,而与电源本身无关。

这允许电容器逐渐充电而不会压倒电源,而且一旦对电容器充电,MOSFET 的低 \$R_{ds(on)}\$ 使得损耗可控。

大多数时候,使用滤波电容时不需要串联限流电阻。话虽如此,某些类型的电容器(钽和某些有机半导体类型)确实需要充电/放电电流限制。

您没有提到电源的瓦数或您尝试充电的电容器数量 - 显然需要这些信息来判断热插拔控制器的成本和复杂性是否合理。

我认为您正在寻找的东西称为“浪涌电流限制器”。在 Digi-key 上进行搜索您可能会找到所需的内容。这是关于该主题的 Wikipedia 文章

如果您的电路有一个“复位芯片”,并且在复位时不会消耗太多电流,我建议您可能使用 MOSFET 来打开和关闭输入电流,但使用中等值的电阻器来允许一些电流通过而 MOSFET 关闭。直到电容器充电到复位阈值并且超过该点的时间足以使复位芯片满意(这意味着它将有时间充电进一步高于阈值),进入设备的电流将受到限制,但设备本身不会使用太多电流。一旦复位成功,MOSFET 将提供出色的传导路径,从而使器件能够充分利用电源电流。

过去的解决方案是串联一个电阻,然后使用继电器将电阻短路。继电器线圈穿过电容器,以便在电压上升到合适的水平后继电器吸合。