开关电源冲击电流限制技术解析

"本文主要介绍了开关电源在上电时可能出现的冲击电流问题及其危害，并探讨了几种限制冲击电流的方法，包括串连电阻法和热敏电阻法。文章指出，冲击电流可能烧坏保险丝和接插件，还可能干扰附近电器设备。文中详细解释了决定冲击电流大小的因素，并提供了具体的解决方案。" 在开关电源的设计中，限制冲击电流至关重要。当电源开启时，由于电容器的瞬态特性，会产生极大电流，这个电流称为冲击电流。如果不加以限制，可能导致保险丝熔断、接插件烧毁，并且可能通过共同输入阻抗对周围设备产生干扰。欧洲电信标准协会对此有明确的规定，规定了通信系统中开关电源的冲击电流限值。 冲击电流的大小受到多种因素的影响，包括输入电压、输入电线阻抗、电源内部输入电感、等效阻抗以及输入电容的等效串联阻抗等。测量冲击电流时需谨慎，避免因传感器引入误差，推荐使用霍尔传感器进行无损测量。 文章提到了两种常见的限制冲击电流的方法： 1. 串连电阻法：在电源输入端串连一个电阻，以限制上电时的电流峰值。电阻值的选择需要权衡冲击电流的大小和电阻上的功率损耗。线绕电阻常被用作这种电阻，但它们在高湿度环境中可能会因热应力和湿气入侵而损坏。在110V/220V双电压输入电路中，应分别在R1和R2位置放置电阻；对于单电压输入电路，电阻应放在R3位置。 2. 热敏电阻法：负温度系数的热敏电阻(NTC)在开关电源启动时具有高阻值，能够有效限制上电冲击电流。随着温度上升，其阻值减小，因此在电源稳定运行后，电阻的阻值会变得足够低，对正常工作电流的影响较小。这种方法特别适用于小功率开关电源，通常放置在R1、R2或R3位置。 这两种方法各有优缺点，串连电阻法简单易行，但可能增加功耗；热敏电阻法则可自适应温度变化，但需要考虑其在高温下的稳定性。在设计开关电源时，工程师需要根据具体的应用环境和性能需求选择合适的方法来限制冲击电流，确保电源的稳定性和安全性。