软启动抑制开关电源浪涌的原理及注意
软启动的工作原理

软启动的工作原理软启动是指在电气设备的启动过程中,通过软件控制实现逐渐升高电压、电流或频率的一种启动方式。
它可以避免设备启动时电流过大对电网和设备本身造成的冲击,保护设备和电网的安全稳定运行。
本文将从四个方面详细介绍软启动的工作原理。
一、软启动的概述软启动是一种通过控制器或者微处理器来实现的电机启动方式。
在传统的直接启动方式中,电机启动时会产生较大的启动电流,对电网和设备产生冲击。
而软启动通过逐渐升高电压或电流,实现电机平稳启动,减小了启动冲击,保护了电网和设备。
1.1 软启动的作用软启动可以减小电机启动时的电流冲击,降低电网和设备的压力,延长设备的使用寿命。
同时,软启动还可以提供更好的控制性能,实现启动过程的精确控制,适应不同负载和环境条件下的启动需求。
1.2 软启动的适用范围软启动适用于各种类型的电机,包括交流电机和直流电机。
无论是小功率电机还是大功率电机,都可以通过软启动实现平稳启动。
此外,软启动还可以应用于各种工业领域,如制造业、石油化工、建筑等。
1.3 软启动的优势相比传统的直接启动方式,软启动具有以下优势:- 减小电机启动时的电流冲击,保护电网和设备;- 提供精确的启动控制,适应不同负载和环境条件;- 延长设备的使用寿命,减少维修和更换成本;- 提高电机的效率和性能,降低能耗和运行成本。
二、软启动的工作原理软启动通过控制器或者微处理器实现电机启动过程中电压、电流或频率的逐渐升高。
下面将从控制器、电压升高和电流控制三个方面介绍软启动的工作原理。
2.1 控制器软启动的控制器是整个系统的核心部件,负责监测电机的状态并控制电压、电流或频率的升高。
控制器通常由微处理器和相关电路组成,通过接收传感器的反馈信号,实时调整输出信号,控制电机启动过程。
2.2 电压升高软启动的一种常见方式是通过逐渐升高电压来实现电机的启动。
控制器根据预设的启动曲线,逐步增加输出电压,使电机从静止状态逐渐加速到额定转速。
防浪涌保护器原理

防浪涌保护器原理
防浪涌保护器是一种用于保护电子设备免受浪涌电压影响的重要装置。
在电力系统中,由于雷电、电网切换、电动机启动等原因,会产生瞬时的浪涌电压,如果这些浪涌电压超过了设备的承受范围,就会对设备造成严重损坏。
因此,防浪涌保护器的应用显得尤为重要。
防浪涌保护器的原理主要是利用其内部的元件对浪涌电压进行吸收和抑制,从而保护设备不受损害。
其主要原理包括以下几个方面:
首先,防浪涌保护器内部会采用金属氧化物压敏电阻器(MOV)等元件来吸收浪涌电压。
当浪涌电压超过设定的阈值时,MOV会迅速变为导电状态,将浪涌电压吸收并转化为热量释放出去,从而保护设备。
其次,防浪涌保护器还会采用气体放电管(GDT)等元件来抑制浪涌电压。
当浪涌电压超过设定的阈值时,GDT会迅速导通,将浪涌电压通过放电通路释放出去,起到抑制的作用。
此外,防浪涌保护器还会通过电感元件和电容元件构成的低通滤波器,将高频的浪涌电压滤除,从而保护设备不受高频浪涌的影响。
最后,防浪涌保护器还会采用过压保护器等元件来监测电压波形,一旦检测到异常电压,就会迅速切断电路,保护设备免受损害。
总的来说,防浪涌保护器的原理是通过吸收、抑制和滤除浪涌电压,保护设备不受损害。
其内部的各种元件相互协作,形成了一套完善的保护机制,确保了设备的安全稳定运行。
在实际应用中,选用合适的防浪涌保护器对设备进行保护,可以有效地延长设备的使用寿命,降低维护成本,提高系统的可靠性。
因此,防浪涌保护器的原理及
其应用具有重要的意义,对于电力系统和电子设备的安全稳定运行起着至关重要的作用。
浪涌电流抑制电路

浪涌电流限制电路图开关电源在加电时,会产生较高的浪涌电流,因此必须在电源的输入端安装防止浪涌电流的软启动装置,才能有效地将浪涌电流减小到允许的范围内。
浪涌电流主要是由滤波电容充电引起,在开关管开始导通的瞬间,电容对交流呈现出较低的阻抗。
如果不采取任何保护措施,浪涌电流可接近数百A。
开关电源的输入一般采用电容整流滤波电路如图2所示,滤波电容C可选用低频或高频电容器,若用低频电容器则需并联同容量高频电容器来承担充放电电流。
图中在整流和滤波之间串入的限流电阻Rsc是为了防止浪涌电流的冲击。
合闸时Rsc限制了电容C的充电电流,经过一段时间,C上的电压达到预置值或电容C1上电压达到继电器T动作电压时,Rsc被短路完成了启动。
同时还可以采用可控硅等电路来短接Rsc。
当合闸时,由于可控硅截止,通过Rsc对电容C 进行充电,经一段时间后,触发可控硅导通,从而短接了限流电阻Rsc。
开关电源中浪涌电流抑制模块的应用[导读]分析了电容输入式滤波整流器上电时对电源的浪涌电流冲击及危害,介绍了常规解决办法及存在的问题,提出一种实用解决方案。
1 上电浪涌电流目前,考虑到体积,成本等因素,大多数AC/DC变换器输入整流滤波采用电容输入式滤波方式,电路原理如图1所示。
由于电容器上电压不能跃变,在整流器上电之初,滤波电容电压几乎为零,等效为整流输出端短路。
如在最不利的情况(上电时的电压瞬时值为电源电压峰值)上电,则会产生远高于整流器正常工作电流的输入浪涌电流,如图2所示。
当滤波电容为470μF并且电源内阻较小时,第一个电流峰值将超过100A,为正常工作电流峰值的10倍。
浪涌电流会造成电源电压波形塌陷,使得供电质量变差,甚至会影响其他用电设备的工作以及使保护电路动作;由于浪涌电流冲击整流器的输入熔断器,使其在若干次上电过程的浪涌电流冲击下而非过载熔断。
为避免这类现象发生,而不得不选用更高额定电流的熔断器,但将出现过载时熔断器不能熔断,起不到保护整流器及用电电路的作用;过高的上电浪涌电流对整流器和滤波电容器造成不可恢复的损坏。
24V开关电源的几种保护电路

24V开关电源常用的几种保护电路1.防浪涌软启动电路24V开关电源的输入电路大都采用电容滤波型整流电路,在进线电源合闸瞬间,由于电容器上的初始电压为零,电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流,特别是大功率开关电源,采用容量较大的滤波电容器,使浪涌电流达100A以上。
在电源接通瞬间如此大的浪涌电流,重者往往会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏,整流桥过流损坏;轻者也会使空气开关合不上闸。
上述现象均会造成开关电源无法正常工作,为此几乎所有的开关电源都设置了防止流涌电流的软启动电路,以保证电源正常而可靠运行。
2.过压、欠压及过热保护电路进线电源过压及欠压对开关电源造成的危害,主要表现在器件因承受的电压及电流应力超出正常使用的范围而损坏,同时因电气性能指标被破坏而不能满足要求。
因此对输入电源的上限和下限要有所限制,为此采用过压、欠压保护以提高电源的可靠性和安全性。
温度是影响电源设备可靠性的最重要因素。
根据有关资料分析表明,电子元器件温度每升高2℃,可靠性下降10%,温升50℃时的工作寿命只有温升25℃时的1/6,为了避免功率器件过热造成损坏,在开关电源中亦需要设置过热保护电路。
3.缺相保护电路由于电网自身原因或电源输入接线不可靠,24V开关电源有时会出现缺相运行的情况,且掉相运行不易被及时发现。
当电源处于缺相运行时,整流桥某一臂无电流,而其它臂会严重过流造成损坏,同时使逆变器工作出现异常,因此必须对缺相进行保护。
检测电网缺相通常采用电流互感器或电子缺相检测电路。
由于电流互感器检测成本高、体积大,故开关电源中一般采用电子缺相保护电路。
图5是一个简单的电子缺相保护电路。
三相平衡时,R1~R3结点H电位很低,光耦合输出近似为零电平。
当缺相时,H点电位抬高,光耦输出高电平,经比较器进行比较,输出低电平,封锁驱动信号。
比较器的基准可调,以便调节缺相动作阈值。
该缺相保护适用于三相四线制,而不适用于三相三线制。
电路稍加变动,亦可用高电平封锁PWM信号。
软启动保护、过压保护、过流保护、欠压掉电保护设计实例

开关电源电路负责为整个机床数控系统各部分设备提供电源。
文中主要介绍了一种机床数控系统用开关电源各种保护电路的工作原理和实现方法,通过实际研制,使得该系统开关电源稳定性大大提高,保护功能稳定可靠,满足了批量生产要求。
1 保护电路工作原理分析机床数控用开关电源包含有软启动保护、过压保护、过流保护、欠压掉电保护等电路。
(1) 软启动电路由于开关电源输入整流电路后级大多采用电容性滤波电路滤波,在电源合闸瞬间,往往会产生电流幅值高达几十甚至几百安培的浪涌电流,此种浪涌电流十分有害,会造成开关电源启动故障甚至损坏。
常用的软启动电路有可控硅和限流电阻组成的防浪涌软启动保护、继电器触点组成的软启动保护、负温度系数电阻组成的软启动保护电路等。
本系统开关电源采用负温度系数电阻组成的软启动保护电路,简单实用,工作可靠。
如图1, 220 V 交流电经线圈L1滤波共模干扰后,整流产生约三百伏左右直流电压, RT 电阻为负温度系数热敏电阻,型号为M02-7Ω。
当电源合闸瞬间,浪涌电流使得热敏电阻发热,阻值迅速减小,输出直流电压逐渐建立,可有效防止浪涌电流对电源电路的冲击,使得整个电源半桥变换电路稳定可靠。
图1 负温度系数电阻组成的输入软启动电路在开关电源启动时,由于脉宽调制器尚未建立稳定的驱动脉冲,需采取措施使得驱动脉冲逐渐建立起来,该开关电源脉宽调制器采用性价比较高的脉宽调制器T L494。
如图2, TL494 的第四脚为死区控制,它既可以为变换功率管提供安全的死区时间控制,也可以作为驱动芯片的软启动控制。
开机瞬间,电容器C1上未建立电压, + 5 V 通过电容C1 送TL494: 4 脚,封锁脉宽调制器的输出脉冲。
随着电容C1 两端电压逐渐升高, T L494: 4 脚电压逐渐下降,驱动脉冲宽度逐渐展宽。
当辅助电源+ 15 V 出现故障时,三级管V1迅速导通, + 5 V 电压经三极管V1 送T L494: 4 脚,切断驱动脉冲,使开关电源停止工作而不致损坏。
软启动的工作原理

软启动的工作原理软启动是一种常用于电气控制系统的技术,它通过逐渐增加机电的起动电流,以减少机电起动时的冲击力和电网的压力波动。
软启动器通常由电源、电流限制器、电压调节器和控制器等组成。
下面将详细介绍软启动的工作原理。
软启动的工作原理主要包括以下几个步骤:1. 初始状态:软启动器处于待机状态,电源供电,但输出电压为零。
控制器监测机电的状态并准备启动。
2. 电流限制:当控制器接收到启动信号后,电流限制器开始工作。
电流限制器通过控制电路中的电阻或者电感来限制电流的流动,从而避免机电启动时的过大电流冲击。
3. 电压调节:在电流限制的同时,电压调节器开始工作。
电压调节器通过控制电路中的变压器或者晶闸管等器件,逐渐增加输出电压,从而实现机电的平稳启动。
通过逐渐增加电压,软启动器可以减少机电起动时的冲击力,保护机电和其他设备。
4. 启动完成:当输出电压达到额定值时,机电开始启动。
软启动器会持续监测机电的状态,确保其正常运行。
软启动器还可以根据具体的应用需求进行调整和优化。
例如,可以根据机电的负载情况和启动时间来调整电流限制和电压调节的参数,以实现最佳的启动效果。
软启动器的优点包括:1. 减少机电启动时的冲击力,降低设备的损坏风险。
2. 减少电网的压力波动,提高电网的稳定性。
3. 延长机电和其他设备的使用寿命。
4. 提供更加平稳和可控的启动过程。
需要注意的是,软启动器在设计和选择时需要考虑机电的额定功率、起动时间、负载特性等因素,以确保软启动器能够正常工作并满足实际需求。
总之,软启动是一种通过逐渐增加机电起动电流来减少冲击力和压力波动的技术。
它通过电流限制和电压调节等控制手段,实现机电的平稳启动。
软启动器具有减少设备损坏风险、提高电网稳定性和延长设备使用寿命等优点,因此在电气控制系统中得到广泛应用。
软启动的工作原理

软启动的工作原理软启动是一种常见的电气控制技术,它用于控制大功率电动机的启动过程,以减少启动时的电流冲击和机械冲击,保护设备和延长使用寿命。
本文将详细介绍软启动的工作原理,包括其基本原理、工作流程、优点和应用。
一、软启动的基本原理1.1 电压调制原理软启动通过改变电压的波形来实现电动机的平稳启动。
它通过调制电源电压,使电动机在启动阶段逐渐加速,从而减小了启动时的电流冲击。
1.2 脉宽调制原理软启动采用脉宽调制技术,通过调整开关器件的导通时间和关闭时间来控制输出电压的大小。
在启动过程中,软启动逐渐增加脉冲宽度,从而实现电动机的平稳启动。
1.3 控制电路原理软启动通过控制电路来实现电压和脉冲宽度的调节。
控制电路根据电动机的负载情况和启动阶段的需求,动态调整输出电压和脉冲宽度,以实现电动机的平稳启动。
二、软启动的工作流程2.1 启动阶段在启动阶段,软启动会逐渐增加输出电压和脉冲宽度,使电动机逐渐加速。
这样可以减小启动时的电流冲击,保护电动机和其他设备。
2.2 运行阶段一旦电动机达到额定转速,软启动会保持输出电压和脉冲宽度的稳定,以保证电动机的正常运行。
在这个阶段,软启动不再起作用,电动机由直接供电驱动。
2.3 故障保护软启动还具有故障保护功能,可以监测电动机的运行状态,并在出现故障时及时停止电动机的运行,以保护设备和人员的安全。
三、软启动的优点3.1 减小电流冲击软启动可以减小电动机启动时的电流冲击,降低了电网的负荷,减少了电动机和其他设备的损坏风险。
3.2 降低机械冲击软启动通过逐渐加速电动机,减小了机械冲击,延长了设备的使用寿命。
3.3 节能减排软启动在启动过程中逐渐调整输出电压和脉冲宽度,减少了能耗,达到了节能减排的效果。
四、软启动的应用4.1 电动机启动软启动广泛应用于大功率电动机的启动过程,如空调、水泵、风机等设备。
4.2 电网稳定软启动可以减小电动机启动时的电流冲击,降低了电网的负荷波动,提高了电网的稳定性。
防浪涌电路图

防浪涌电路图
浪涌电流指电源接通瞬间,流入电源设备的峰值电流。
由于输入滤波电容迅速充电,所以该峰值电流远远大于稳态输入电流。
电源应该限制AC开关、整流桥、保险丝、EMI滤波器件能承受的浪涌水平。
反复开关环路,AC 输入电压不应损坏电源或者导致保险丝烧断。
浪涌电流也指由于电路异常情况引起的使结温超过额定结温的不重复性最大正向过载电流。
浪涌电流抑制电路----开关电源浪涌抑制电路
开关电源在加电时,会产生较高的浪涌电流,因此必须在电源的输入端安装防止浪涌电流的软启动装置,才能有效地将浪涌电流减小到允许的范围内。
浪涌电流主要是由滤波电容充电引起,在开关管开始导通的瞬间,电容对交流呈现出较低的阻抗。
如果不采取任何保护措施,浪涌电流可接近数百A。
开关电源的输入一般采用电容整流滤波电路如图2所示,滤波电容C可选用低频或高频电容器,若用低频电容器则需并联同容量高频电容器来承担充放电电流。
图中在整流和滤波之间串入的限流电阻Rsc是为了防止浪涌电流的冲击。
合闸时Rsc限制了电容C的充电电流,经过一段时间,C上的电压达到预置值或电容C1上电压达到继电器T动作电压时,Rsc被短路完成了启动。
同时还可以采用可控硅等电路来短接Rsc。
当合闸时,由于可控硅截。
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软启动抑制开关电源浪涌的原理及注意
开关电源之所以普及的非常快,是因为其能够满足大部分的电子电路设计要求,再加上开关电源成本低、效率高,所以才能够很快流行开来,成为主流的电路设计方法。
但是开关电源也并非完美的,大部分开关电源都存在一个弊病,就是在通电的瞬间需要一个比较大的电流,而这个电流很有可能是电路在静态工作模式下的10-100倍。
由于电流的瞬间增大,将很有可能产生两个方面的问题。
第一点,如果电路从直流电源得不到足够的启动电流,那幺开关电源就有可能成为锁定的状态,导致无法启动。
第二点,这种浪涌电流可能造成输入电源电压的降低,足以引起使用同一输入电源的其它动力设备瞬间掉电。
常见的对开关电源中输入浪涌电流的限制方法,是采用在电路中串联NTC 的方式,NTC是负温度系数热敏限流电阻器的缩写。
这种方法较为简单,然而这种简单的方法具有很多缺点:如NTC电阻器的限流效果受环境温度影响较大、限流效果在短暂的输入主电网中断(约几百毫秒数量级)时只能部分地达到、NTC电阻器的功率损耗降低了开关电源的转换效率。
其实上面提出的这两个问题可以通过一个“软启动电路”来解决,下面就对这种解决方法进行详细的介绍。
开关电源浪涌产生的原因
在谈解决方案之前,首先要了解浪涌电流是如何产生的,这样才能达到最有效抑制的目的。
目前使用的大多数开关电源和逆变器都是采用脉冲宽度调制来对电能进行转换。
其中的核心部件是直流-直流转换器。
如图1所示的开关电源中,输入电压首先经过干扰滤波,再通过桥式整流器变成直流,然后通过一个很大的电解电容器进行波形平滑,之后才能进入真正的直流-直流转。