Przekształtnik AC/AC wysokiej częstotliwości 100kHz część 5

Układ ograniczenia udaru prądowego przy załączeniu (układ soft startu)

        Zasada działania układu soft start

Przyłączenie baterii kondensatorów do źródła napięcia stałego powoduje krótkotrwały przepływ znacznego prądu, który może powodować pobudzenie zabezpieczeń. Aby ograniczyć udar prądu przy załączeniu prostownika z filtrem kondensatorowym zastosowano prosty układ ograniczający prąd oparty na rezystorach. Schemat układu został przedstawiono na rys. 1. W pierwszej kolejności załącza się łącznik główny K1, zaczyna płynąć prąd ograniczony rezystancją R1 i R2. Po upływie 4 sekund przekaźnik K2 zwiera rezystory ograniczające prąd.

Aby zwiększyć trwałość klasycznego przekaźnika K1 podczas wyłączenia urządzenia pierwszy zostaje wyłączony półprzewodnikowy przekaźnik K2, wówczas prąd ograniczony jest rezystorem, następnie po 40 ms wyłączany jest przekaźnik K1 powodując wyłączenie całego urządzenia. Taki sposób wyłączenia powoduje, że styki robocze przekaźnika K1 nie rozłączają prądów roboczych,  a jedynie prądy wynikające z rezystancji równoległej rezystorów R1 i R2 (maksymalnie 8 A przy zwarciu, charakter rezystancyjny).

Rys. 1 Schemat układu ograniczenia prądu rozruchowego

Rys. 2 Zasada działania
załączenia w czasie przejścia przez zero sinusoidy[1].

Na rys. 2  przedstawiono ideę działania układu załączania w zerze (ang. zero-crossing) jest to taki sposób załączania urządzeń, który minimalizuje zakłócenia oraz prądy udarowe. Idea takiego rozwiązania zakłada, że element załączający (najczęściej triak, tyrystor) załączane są w momencie przejścia sinusoidy przez zero. 

Metoda ta dedykowana jest dla obciążeń rezystancyjnych i pojemnościowych, jednak nie powinno się jej stosować dla sterowania elementami o charakterze indukcyjnym, szczególnie takich jak transformatory.[2]

W tabeli 4 zamieszczono współczynniki korekcyjne mocy rezystorów w zależności od czasu trwania obciążenia.

Tabela 4
Możliwość
krótkotrwałego przeciążenia rezystora [3]


[1] Solid State Relay. brak daty. <http://www.fotek.com.tw/pdf/2013515_90632265.PDF>.

[2] Winston-Salem Tyco Electronics Corporation – P&B. Beware of Zero-Crossover Switching of Transformers. <https://www.te.com/commerce/DocumentDelivery/DDEController?Action=srchrtrv&DocNm=13C3206_AppNote&DocType=CS&DocLang=EN>.

[3] Sfernice, V. (2011, 12 22). Heatsink Encased Wirewound Power Resistors. Pobrano z lokalizacji https://www.mouser.com/pdfdocs/VishayRHNH.pdf