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关于开关电源输入限流电阻的问题

  本人初装一个输入功率12W的开关电源,输入滤波电容为47uF/400V,该电容上电时充电瞬间产生大电流.
  为了不使这个电流冲击对电网上其它设备产生干扰,准备在保险后、整流桥前串联一个“上电限流电阻”.
  经过试验,本人还是对该电阻难以确定,诚望各位前辈、老师给予指点,谢谢!


分析如下:

1、加装输入串联电阻的必要
  如果没有限流电阻,AC220V经整流桥直接对输入电容充电,如果赶上交流峰值时刻上电,而此时电容两端电压为0V,此时电网上310V电压处于短路状态,短路电流大小取决于电网的内阻Rs,以1欧计将有300A的瞬间上电电流,虽然时间很不长,但会减短输入电容和整流桥的寿命,还可能对临近设备产生干扰.
  所以认为加装这个串联限流电阻,很有必要.


2、查阅有关参考电路
  该电阻在4.7欧到20欧,有使用NTC(负温度系数电阻),也有用普通电阻,当然也有不加的.


3、非上电工况的考虑
  以12W输入功率计算,输入交流电流为12w/220V=0.055A
  上电以后稳态情况下:
    5欧电阻上的压降为0.055·5=0.27V,耗散功率为0.055^2·5=0.015W
    20欧电阻上的压降为0.055·20=1.1V,耗散功率为0.055^2·20=0.06W
  如此看来:上电以后的串联压降和功耗都不大,所以该串联电阻的选用应该重点考虑上电瞬间的工况.

  
4、关于串联电阻的耐压
  查手册,0.5W以上的电阻,工作电压都超过350V
  按此参数选用1~2W电阻该是没有问题.


5、关于串联电阻的最大电流
  当输入电容初始电压为0V时,加到限流电阻上的可能的最大电压为220·1.4=310V;
    通过5欧电阻的最大电流为62A;
    通过20欧电阻的最大电流为15.5A;
  电流产生热量,感觉,电阻能否通过足够大的电流,还是与它能承受的脉冲功率有关.


6、关于脉冲功率
  查了一本电阻手册(可能老了点),对于碳膜金属膜电阻,最大脉冲功率不超过额定功率的500~1000倍.
  对于5欧电阻,额定功率应该达到62^2·5/1000=19W
  对于20欧电阻,额定功率应该达到15.5^2·20/1000=4.8W
  若按500倍计算,分别应达到38W、10W
  ——这也太大了!!!是不是我的手册太老了,现在关于电阻瞬间脉冲功率的指标是怎么样的?从哪里能查到?还请各位不吝赐教啊!


7、关于用NTC(负温度系数电阻)
  NTC电阻随着温度升高电阻减小.
  如果用它做这个限流电阻,需要靠它自己本身的功耗加温.上电瞬间它是常温阻值,整个大电流上电的时间不长(20欧电阻;充电按三角波估算,约2mS),估计在这么短的时间里NTC阻值不会有多大变化,即使变化也是升温减小阻值.
  而在上电以后正常工作时,即使100欧的阻值功耗才不足0.3W(12W电源输入功率),这么小的功率估计不会使NTC温升多少,阻值也不会减小太多.
  ——不知我这么考虑有没有问题?
  ——那么使用NTC电阻,到底有什么作用?



我做了这样的试验:

1、为了不受其它因素影响,将输入滤波电容后面的电路断开,只保留保险、限流电阻、整流桥和输入滤波电容.

2、不加限流电阻时,0.5A~1A保险均烧断

3、加1~2W/10~20欧限流电阻(金属膜),都有正常启动的时候,此时1A保险通过.
  但最后多次上电后,都有被烧断的情况.


  因板上空间有限,实在不想再增大电阻瓦数,而考虑抗干扰性,输入滤波电容也不想减小,所以很为难.

  感觉应该有简单办法解决,还望各位老师、前辈指点迷津!
  再次感谢!
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abccba
LV.9
2
2004-10-18 15:30
  是最简单的、不带控制的那种输入限流.
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abccba
LV.9
3
2004-10-18 16:11
出来乍到,还请各位多关照啊!
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大力神
LV.7
4
2004-10-18 16:23
@abccba
出来乍到,还请各位多关照啊!
就用热敏NTC吧!用50-9足够了
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abccba
LV.9
5
2004-10-18 17:29
@大力神
就用热敏NTC吧!用50-9足够了
  感谢大力神的帮助,您是这里第一个回我贴的大侠,感谢!

  我也打电话给厂家了,厂家推荐用功率型NTC电阻(即NSP型),说是承受瞬时功率的能力很强.(对我这么小功率的电源,NTC就当是耐冲击的普通电阻用吧!)

  看厂家数据,也没有这个瞬时功率的参数,只是说厂家有每种型号电阻对应的输入电容值,我再搜搜看.

  从手边拆一个20D-7的NTC试验了一下,没问题.明天就去买.
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大力神
LV.7
6
2004-10-18 17:34
@abccba
  感谢大力神的帮助,您是这里第一个回我贴的大侠,感谢!  我也打电话给厂家了,厂家推荐用功率型NTC电阻(即NSP型),说是承受瞬时功率的能力很强.(对我这么小功率的电源,NTC就当是耐冲击的普通电阻用吧!)  看厂家数据,也没有这个瞬时功率的参数,只是说厂家有每种型号电阻对应的输入电容值,我再搜搜看.  从手边拆一个20D-7的NTC试验了一下,没问题.明天就去买.
不客气
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chc-2004
LV.5
7
2004-10-18 20:12
您可以用一只抑制浪涌电流整流桥FQ2—040代替电源原来的整流桥,其它原封不动,可以做到上电浪涌电流小于4A.尺寸:长*宽*高=11*16*17mm.仅做这一点小改动就使问题彻底解决了.
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abccba
LV.9
8
2004-10-18 21:39
@chc-2004
您可以用一只抑制浪涌电流整流桥FQ2—040代替电源原来的整流桥,其它原封不动,可以做到上电浪涌电流小于4A.尺寸:长*宽*高=11*16*17mm.仅做这一点小改动就使问题彻底解决了.
感谢chc-2004朋友热心回复!
您说的这种抑制浪涌电流整流桥FQ2-040不错,估计价格要比NTC+整流桥贵一些吧.
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applicate
LV.3
9
2005-03-19 22:41
@大力神
不客气
请问,如果用限流电阻,其阻值和功率是如何计算的,谢谢!
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applicate
LV.3
10
2005-03-19 23:00
@abccba
感谢chc-2004朋友热心回复!您说的这种抑制浪涌电流整流桥FQ2-040不错,估计价格要比NTC+整流桥贵一些吧.
我以前也只是凭感觉,选择一个,也没出过问题,但对于限流电阻,到底如何选择,还不太明白.
我是这么选择的:假如经过三项整流后,平均电流假设20安培,那么我认为冲击电流不超过150%,即30安培,所以选择限流电阻为530*1.2/30=20欧姆,功率我选择30瓦,不知道这么选择对吗?请高手指点!
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yeyeshi
LV.4
11
2005-03-22 11:08
@abccba
  感谢大力神的帮助,您是这里第一个回我贴的大侠,感谢!  我也打电话给厂家了,厂家推荐用功率型NTC电阻(即NSP型),说是承受瞬时功率的能力很强.(对我这么小功率的电源,NTC就当是耐冲击的普通电阻用吧!)  看厂家数据,也没有这个瞬时功率的参数,只是说厂家有每种型号电阻对应的输入电容值,我再搜搜看.  从手边拆一个20D-7的NTC试验了一下,没问题.明天就去买.
我的经验是以滤波电容取相对应的ntc器件.
麻烦以下.哪个厂家?能给一个电话或emil吗?
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LV.1
12
2005-03-22 11:12
顶一下,学习中
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power1573
LV.6
13
2005-03-22 11:37
@abccba
  是最简单的、不带控制的那种输入限流.
我们做的是在整流前加一个小功率电感,这样好象也可以起到一定的做用.
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applicate
LV.3
14
2005-03-22 13:10
脉冲功率怎么查不到?
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充电
LV.3
15
2005-05-17 16:48
关注中、、、、、
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pengq318
LV.4
16
2005-05-17 19:03
@power1573
我们做的是在整流前加一个小功率电感,这样好象也可以起到一定的做用.
如果是5A到10A呢?
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pengq318
LV.4
17
2005-05-17 19:07
我用霍尔传感器加到示波器上看,无论串NTC——10  Ohm,还是加控制,都有很大的冲击尖峰,我不知道大家对欧洲电源里关于AC-DC、DC-DC冲击电流规定的曲线图是如何理解的?
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pengq318
LV.4
18
2005-05-17 19:11
@pengq318
我用霍尔传感器加到示波器上看,无论串NTC——10  Ohm,还是加控制,都有很大的冲击尖峰,我不知道大家对欧洲电源里关于AC-DC、DC-DC冲击电流规定的曲线图是如何理解的?
补充一点,我用的是反映速度《1uS的传感器,在800uS时达到最高峰值,空载有近60多A,我不知道是不是抑制上电冲击就是上电瞬间电流就是很小,就几个A?
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2005-05-17 19:21
其实可以这样的,启动时用一只几十欧的电组,再加一只可控硅,从主变上取一组辅助电源过来,启动以后控制可控硅把电组短接,这样就没有功耗啦!
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pengq318
LV.4
20
2005-05-17 19:23
@未来疯子
其实可以这样的,启动时用一只几十欧的电组,再加一只可控硅,从主变上取一组辅助电源过来,启动以后控制可控硅把电组短接,这样就没有功耗啦!
我见过这个电路
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stonego
LV.2
21
2005-05-17 22:38
郁闷中,这样话题也加精!
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wenhzh
LV.5
22
2005-05-19 14:04
@stonego
郁闷中,这样话题也加精!
同感
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lilylu
LV.4
23
2005-05-19 14:16
这是一个很好的话题,真正做到可以限制冲击电流,而且在热态以及短时断电重启时也能起作用的,又能兼顾效率、体积的inrush limit电路真的很不好搞.
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wenhzh
LV.5
24
2005-05-19 14:45
@lilylu
这是一个很好的话题,真正做到可以限制冲击电流,而且在热态以及短时断电重启时也能起作用的,又能兼顾效率、体积的inrushlimit电路真的很不好搞.
不过话又说回来了,能学到东西的帖子就是好帖子,
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athenchen
LV.6
25
2005-05-19 15:29
@abccba
  感谢大力神的帮助,您是这里第一个回我贴的大侠,感谢!  我也打电话给厂家了,厂家推荐用功率型NTC电阻(即NSP型),说是承受瞬时功率的能力很强.(对我这么小功率的电源,NTC就当是耐冲击的普通电阻用吧!)  看厂家数据,也没有这个瞬时功率的参数,只是说厂家有每种型号电阻对应的输入电容值,我再搜搜看.  从手边拆一个20D-7的NTC试验了一下,没问题.明天就去买.
**此帖已被管理员删除**
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chc-2004
LV.5
26
2005-05-19 15:50
@lilylu
这是一个很好的话题,真正做到可以限制冲击电流,而且在热态以及短时断电重启时也能起作用的,又能兼顾效率、体积的inrushlimit电路真的很不好搞.
KJH浪涌电流限制器就是专用器件,能起到这个作用.请参阅《电源技术应用》2005年第二期48页.
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abccba
LV.9
27
2005-06-06 05:46
@athenchen
**此帖已被管理员删除**
athenchen朋友说得对.在小功率工况,NTC上电前的冷态与工作时的热态温度相差不大,所以热敏效应作用不明显.但是,我觉着NTC的结构更能适应大的瞬间电流冲击,这一方面比其它柱状结构的电阻要好.不知这个看法对否?
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rainsun
LV.6
28
2005-06-06 21:50
@chc-2004
KJH浪涌电流限制器就是专用器件,能起到这个作用.请参阅《电源技术应用》2005年第二期48页.
我的做法是浪涌用压敏 过流用热敏
不过我还是关注限流电阻的用法 ,可以节约空间!
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2005-06-07 10:48
@athenchen
**此帖已被管理员删除**
不是你说的这样,我们公司20W至30W左右的开关电源都用NTC,一般用
5D-9和5D-11.主要作用应该是软起动,开机时电流大电阻热敏电阻是冷态,电阻是5欧姆,这时分到开关管上的电压是电阻降压后的电压值.随着电流的减小,和自身温度的上升,阻值会下降,这样正常工作时热敏电阻上的损耗会减到最小,保证开关电源的效率
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pengq318
LV.4
30
2005-06-07 15:18
@stonego
郁闷中,这样话题也加精!
如果您能把这个做好的话,俺佩服的五体投地!!!
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吴增贤
LV.4
31
2005-07-07 08:47
@rainsun
我的做法是浪涌用压敏过流用热敏不过我还是关注限流电阻的用法,可以节约空间!
您知道电阻入厂检验是怎样做的吗?我厂是生产电子镇流器的,做哪几项就可以确保电阻基本就没有问题?碳膜电阻,金属膜电阻,氧化膜电阻,贴片电阻,线绕电阻,排阻,
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