¿Puedo usar una resistencia antes de un puente rectificador para disminuir la corriente de arranque?

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He estado buscando formas de limitar la corriente de entrada en un circuito de fuente de alimentación que estoy diseñando. En LTspice, sin límite actual, veo un pico de alrededor de 24A antes de que se carguen mis gorras.

Mirando alrededor, veo los limitadores de corriente de arranque NTC como una solución común, así como algunas ideas con inductores y resistores en línea con el capacitor, cada uno con sus propias ventajas y desventajas.

Sin embargo, mi idea era poner una resistencia antes del puente rectificador en mi circuito, por lo que la resistencia siempre proporcionaría cierta resistencia antes de que los condensadores se cargaran. Jugando de nuevo en LTspice, esto reduce mi corriente de arranque a aproximadamente 4A (y cambia con el valor de la resistencia, obviamente).

¿Se hace esto alguna vez? ¿Hay alguna razón importante buena o mala para hacer esto? Sospecho que nadie hace esto debido a una menor eficiencia de energía, pero ¿es esa la única razón?

    
pregunta samoz

5 respuestas

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Existen soluciones buenas y complicadas, relés, FET y un termistor más simple, pero aún puede ser posible usar la resistencia fija más simple, sin demasiada disipación para su aplicación.

Si obtienes una irrupción, ¿importa? Bueno, solo si se rompe algo. Entonces, ¿qué podría romper? Suministro de fusibles, transformadores o rectificadores de diodos.

Los fusibles tienen versiones con clasificación 'T' que tardan mucho tiempo en explotar, solo para esta aplicación. El transformador es un grueso trozo de cobre, eso no va a fallar.

Lea cuidadosamente la especificación de sus diodos. Es posible que se sorprenda de cuánta es la "corriente de sobretensión de un solo ciclo". En un diodo de red 1N40xx (cheapo workhorse mains), la corriente continua es 1A, la sobrecarga es 30A. Para la serie 1N54xx, las cifras son 3A y 200A. Esto es específicamente para permitirles sobrevivir a la irrupción. Quizás descubra que ya tiene suficiente resistencia parásita en su circuito para limitar la corriente al valor de sobretensión de seguridad. Si no, quizás no necesite mucho más, y aún así le puede dar una eficiencia aceptable. Si no es así, entonces intente soluciones más inteligentes.

    
respondido por el Neil_UK
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Se realiza el uso de un elemento resistivo para limitar la corriente de entrada.

Sin embargo, colocar una resistencia permanente en las líneas de CA (o CC) es muy ineficiente ya que siempre está en el 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 de la temperatura ambiente en caso de pérdida de energía o ciclo de energía.

Un método establecido es utilizar una forma de inicio suave

enlace

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Hay chips igualmente monolíticos que proporcionan la misma funcionalidad.

enlace

    
respondido por el JonRB
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La adición de 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).

    
respondido por el optronik
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Una solución bastante simple (me sorprende que no se haya mencionado ya) es agregar una pequeña bobina después de el rectificador:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Una bobina no agrega mucha resistencia activa y prácticamente no afecta la eficiencia en una operación de "estado estable". El pico actual se suprime por la inductancia que limita la pendiente ascendente actual en $$ L = \ frac {dI} {dt} $$

    
respondido por el Dmitry Grigoryev
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Hay formas más sofisticadas de limitar la corriente de entrada que la resistencia simple, algunas de las cuales JonRB ha declarado. 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 esas resistencias. Es realmente importante obtener las especificaciones para la máxima disipación de potencia. De todas formas, los fabricantes son buenos. 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 mucho más alta que la media. He visto personas que, sin saberlo, no entienden estos resistores. 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 encenderán, lo que es malo. Algunas son ignífugas y se apagan, otras no. Si todavía Quiero usar una resistencia de prueba en condiciones de falla.

    
respondido por el Autistic

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