Tụ điện đầu vào hiện tại

Tôi phải lọc một mạch điều khiển công suất và như thường lệ tôi đang sử dụng song song nhiều tụ điện. Một số trong các tụ điện này là các loại Tantalum hoặc Nhôm Polyme, với xếp hạng dòng điện gợn là 3 ampe hoặc ... trong hoạt động bình thường, dòng điện gợn sẽ ổn, nhưng khi pin được gắn vào mạch lần đầu tiên, tôi hy vọng rằng các tụ điện sẽ hành xử giống như một mạch ngắn, tiêu thụ một dòng xâm nhập khổng lồ vượt quá dòng gợn của nó.

Tôi có phải lo lắng về những điều này và tạo ra một số loại mạch khởi động chậm để sạc các tụ điện, hay nó vẫn ổn?

Mạch ví dụ:

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Một NTC sẽ hoạt động tốt, vì bất kỳ quá độ nào sẽ được cung cấp từ các tụ điện sau đó.

Tuy nhiên, đây là một mạch khởi động mềm khá đơn giản với một sự khác biệt nhỏ so với các mạch thường thấy với mạch RC trên cổng MOSFET - Tôi đã thêm một số phản hồi tiêu cực cho bộ phát của NPN để kiểm soát thời gian tăng dự đoán hơn.
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm - Tôi chưa thử nghiệm mạch này, chỉ nhanh chóng kết hợp với nhau trong SPICE, hy vọng rằng tôi đã không bỏ lỡ bất cứ điều gì ngu ngốc. Rõ ràng bạn có thể thay đổi giá trị cho phù hợp với mục đích của bạn.

EDIT - số phần MOSFET không phải là một khuyến nghị (cảm ơn Zebonaut) mà chỉ là một phần SPICE ngẫu nhiên. Hãy chắc chắn để chọn một phần phù hợp cho các yêu cầu mạch. NPN có thể là bất kỳ phần mục đích chung nào (như 2N3904)

Mô phỏng:

làm theo những lưu ý ứng dụng này

1. http://www.bonavolta.ch/hulk/files/MotorolaAN1542.pdf

2. https://www.wpi.edu/Pub/E-project/Av Available / E-project-042512-120740 / unrestricted / Insush_Transient_Civerse_Mitlation.pdf .

nếu dòng điện đầu vào rất ít, hãy thử với giới hạn dòng điện cảm ứng.

Tôi chỉ viết lại vài từ trong một bài viết trên một diễn đàn khác

http://www.electro-tech-online.com/general-electronics-chat/128617-how-inductor-limit-inrush-civerse.html

"Đỉnh cực đại hiện tại có thể là Vpeak * 2 / (w * L). Tuy nhiên, cuộn cảm sẽ không chỉ giới hạn dòng vào, nó cũng sẽ giới hạn dòng trạng thái ổn định để bạn phải chọn giá trị để nó không thay đổi Hiện tại ban đầu rút quá nhiều. Vì vậy, điều này có nghĩa là nếu bạn có một thiết bị rút 5 ampe bình thường nhưng có đầu vào 100 amp, bạn phải chọn một cuộn cảm giới hạn mức xâm nhập có thể là 20 ampe hoặc thứ gì đó để sau khi hết thời gian, thiết bị vẫn hoạt động bình thường.

Ngoài ra, khi sử dụng cuộn cảm, bạn phải cẩn thận không ngắt kết nối chúng đột ngột khỏi mạch hoặc chúng có thể làm nổ các bộ phận khác, thậm chí là các công tắc.

Bạn có thể sử dụng một cuộn cảm và một số loại mạch chuyển mạch rút ngắn cuộn cảm sau khi hết thời gian khởi động. "

thử tính dòng điện khởi động, chứa 2 yếu tố một dựa trên ESR của tụ điện và Khác dựa trên i = C * dV / dT, tính cả hai lấy giá trị tối thiểu của cả hai. tham khảo Câu hỏi về dòng điện khởi động trong LDO

kiểm tra về dòng tối đa cần thiết

với cuộn cảm và bảo vệ có thể khả thi cho các thiết kế hiện tại thấp.

Tantalum tụ điện có một đánh giá hiện tại cực đại tối đa, và bạn thực sự nên lo lắng về nó (hoặc đúng hơn, xem xét nó trong thiết kế của bạn). Tantalums nổi tiếng là bị hư hại nghiêm trọng ngay cả khi tối đa. đánh giá điện áp hoặc hiện tại chỉ bị vi phạm một lần và chỉ trong một thời gian ngắn.

Hướng dẫn ứng dụng ví dụ từ AVX, KEMET và những người khác có thể sẽ cung cấp cho bạn thông tin tương tự:

1.2.4 Ảnh hưởng của nước dâng

Các tụ điện Tantalum và OxiCap® rắn có khả năng hạn chế để chịu được điện áp và dòng điện tăng. Điều này là phổ biến với tất cả các tụ điện điện khác và là do thực tế là chúng hoạt động dưới áp lực điện rất cao trên điện môi. Ví dụ, tụ điện tantalum 6 volt có Điện trường là 167 kV / mm khi hoạt động ở điện áp định mức. Tụ OxiCap® hoạt động ở điện trường nhỏ hơn đáng kể dưới 167 kV / mm. [...] Các tụ điện tantali rắn và OxiCap® có khả năng tự phục hồi được cung cấp bởi lớp bán dẫn Mangan Dioxide được sử dụng làm tấm âm. Tuy nhiên, điều này bị hạn chế trong các ứng dụng trở kháng thấp. Trong trường hợp mạch trở kháng thấp, tụ điện có khả năng bị căng thẳng bởi sự đột biến hiện tại.

Dẫn xuất tụ điện làm tăng độ tin cậy của thành phần. [...] Trong các mạch trải qua quá trình sạc nhanh hoặc phóng điện trở bảo vệ 1Ω / V được khuyến nghị. Nếu điều này là không thể, nên sử dụng hệ số giảm tới 70% trên các tụ điện tantali. [...]

( Nguồn )

Ngoài ra, độ tự cảm của dây giữa nguồn của bạn và đầu vào của thiết bị có thể gây ra một số tiếng chuông cùng với các tụ điện đầu vào, điều này có thể dẫn đến điện áp cao bất ngờ và vi phạm tối đa. đánh giá điện áp tăng . Họ nói với bạn sử dụng giảm 70% (!) Cho một lý do khi sử dụng mũ tantalum.

Tụ nhôm điện cực lạm dụng nhiều hơn.

Lý do chính mà tôi biết về đánh giá dòng điện gợn là nhiệt tích tụ bởi dòng điện chạy qua ESR của tụ điện. Đối với các trường hợp bật, chỉ có một sự kiện và điều đó sẽ không tích tụ đủ nhiệt để làm hỏng linh kiện, trừ khi có điều gì đó thực sự bí truyền đang diễn ra.

Bạn có thể tính toán dòng vào dễ dàng; chia điện áp đầu vào cho ESR của tụ điện; đây là mức khởi động tối đa ngay khi bắt đầu. Tất nhiên phương trình vi phân của sạc có nghĩa là nó sẽ ngay lập tức bắt đầu thấy dòng điện thấp hơn.