He estado buscando formas de limitar la corriente de entrada en un circuito de fuente de alimentación que estoy diseñando. En LTspice, sin límite de corriente, veo un pico de alrededor de 24A antes de que se carguen mis límites.
Mirando a mi alrededor, veo limitadores de corriente de irrupción NTC como una solución común, así como algunas ideas con inductores y resistencias en línea con el condensador, cada uno con sus propias ventajas y desventajas.
Sin embargo, mi idea era colocar una resistencia antes del puente rectificador en mi circuito, de modo que la resistencia siempre proporcionara algo de resistencia antes de que se cargaran los capacitores. Jugando de nuevo en LTspice, esto reduce mi corriente de entrada a aproximadamente 4A (y obviamente cambia con el valor de la resistencia).
¿Esto se hace alguna vez? ¿Hay alguna buena o mala razón importante para hacer esto? Sospecho que nadie hace esto debido a la disminución de la eficiencia energética, pero ¿es esa la única razón?
Hay soluciones buenas y complicadas, relé, FET y termistor más simple, pero aún puede ser posible usar la resistencia fija más simple, sin demasiada disipación para su aplicación.
Si tienes una irrupción, ¿importa? Bueno, solo si se rompe algo. Entonces, ¿qué podría romperse? Fusible de alimentación, transformador o rectificadores de diodos.
Los fusibles tienen versiones con clasificación 'T' que tardan mucho tiempo en fundirse, solo para esta aplicación. El transformador es un pesado trozo de cobre, eso no va a fallar.
Lea atentamente las especificaciones de sus diodos. Es posible que se sorprenda de cuánto es la 'corriente de pico de ciclo único'. En un 1N40xx (diodo de red de caballo de batalla barato), la corriente continua es 1A, la sobretensión es 30A. Para la serie 1N54xx, las cifras son 3A y 200A. Esto es específicamente para permitirles sobrevivir a la irrupción. Es posible que descubra que ya tiene suficiente resistencia parásita en su circuito para limitar la corriente al valor de sobretensión seguro. Si no es así, tal vez no necesite mucho más, y aún así puede brindarle una eficiencia aceptable. Si no es así, pruebe soluciones más inteligentes.
Se utiliza un elemento resistivo para limitar la corriente de irrupción.
Sin embargo, colocar una resistencia permanente en las líneas de CA (o CC) es muy ineficiente ya que siempre está en circuito.
El uso de termistores de coeficiente de temperatura negativo (NTC) a menudo se realiza en su lugar, ya que proporciona un nivel de resistencia durante el evento de precarga que luego se reduce debido al calentamiento. Sin embargo, esto impone un período de "enfriamiento" para facilitar que el NTC regrese a la resistencia a temperatura ambiente en caso de una pérdida de energía o un ciclo de energía.
Un método establecido es utilizar una forma de arranque suave
http://www.ti.com/lit/an/slva156/slva156.pdf
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Hay igualmente chips monolíticos que brindan la misma funcionalidad.
Agregar resistencias creará una disipación de energía permanente. Esto generalmente no es deseado. También creará voltajes de entrada fluctuantes causados por cambios en el consumo de corriente (caída de voltaje en la resistencia).
Una solución bastante simple (me sorprende que no se haya mencionado ya) es agregar una pequeña bobina después del rectificador:
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Una bobina no agrega mucha resistencia activa y prácticamente no afecta la eficiencia en la operación de "estado estable". El pico de corriente es suprimido por la inductancia que limita la pendiente ascendente actual por
Hay formas más sofisticadas de limitar la corriente de entrada que la resistencia simple, algunas de las cuales ha declarado JonRB. Si está utilizando una resistencia, hay algunas cosas más que debe tener en cuenta. En primer lugar, la disipación de la potencia de sobretensión de la resistencia puede ser increíble. He visto a los ingenieros de diseño de Christchurch explotar tales resistencias. Es muy importante obtener especificaciones para la disipación de potencia máxima. .Melf son buenos de esa manera, pero algunos fabricantes son vagos. En segundo lugar, la disipación de potencia promedio depende de la corriente RMS, no de la corriente promedio. La corriente RMS puede ser y, a menudo, es significativamente mayor que el promedio. La parte horrible de esto es que las resistencias tardan un tiempo en fallar en el circuito abierto. La forma en que falla la resistencia también es importante. Algunas resistencias se incendiarán, lo cual es malo.
Esteban Collings
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