Функция пускового резистора импульсного источника питания
При выборе резисторов в схемах импульсных блоков питания учитывается не только потребляемая мощность, обусловленная средним значением тока в цепи, но и способность выдерживать максимальный пиковый ток. Типичным примером является резистор выборки мощности переключающего МОП-транзистора, который включен последовательно между переключающим МОП-транзистором и землей. Как правило, это значение сопротивления очень мало, а максимальное падение напряжения не превышает 2 В. Кажется ненужным использовать резисторы большой мощности, исходя из потребляемой мощности, но учитывая способность выдерживать максимальный пиковый ток коммутационного МОП-транзистора, амплитуда тока в момент запуска значительно превышает нормальное значение. При этом надежность резистора также крайне важна. Если в результате воздействия тока во время работы он разомкнут, то между двумя точками на печатной плате, где расположен резистор, возникнет импульс высокого напряжения, равный напряжению питания плюс антипиковое напряжение, и он пробивается. . В то же время интегральная схема схемы защиты от перегрузки по току также выйдет из строя. По этой причине в качестве этого резистора обычно выбирают металлопленочный резистор мощностью 2 Вт. В некоторых импульсных источниках питания резисторы 2-4 1W подключаются параллельно не для увеличения рассеиваемой мощности, а для обеспечения надежности. Даже если один резистор случайно выйдет из строя, во избежание разрыва цепи необходимо наличие нескольких других. Точно так же решающее значение имеет выборочный резистор для выходного напряжения импульсного источника питания. Как только резистор размыкается, напряжение выборки становится равным нулю вольт, а выходной импульс микросхемы ШИМ возрастает до максимального значения, вызывая резкое увеличение выходного напряжения импульсного источника питания. Кроме того, существуют токоограничивающие резисторы для оптопар (оптопар) и так далее.
В импульсных источниках питания обычно используется последовательное соединение резисторов не для увеличения потребляемой мощности или сопротивления резисторов, а для улучшения их способности выдерживать пиковое напряжение. В целом выдерживаемое напряжение резисторов не имеет большого значения. Фактически резисторы с разной мощностью и сопротивлением имеют в качестве показателя наибольшее рабочее напряжение. При максимальном рабочем напряжении из-за чрезвычайно высокого сопротивления его потребляемая мощность не превышает номинального значения, но сопротивление также выйдет из строя. Причина в том, что различные тонкопленочные резисторы регулируют значение своего сопротивления в зависимости от толщины пленки. Для резисторов высокого сопротивления после спекания пленки длина пленки увеличивается за счет канавок. Чем выше значение сопротивления, тем выше плотность канавок. При использовании в цепях высокого напряжения между канавками возникают искры и разряды, вызывающие повреждение резистора. Поэтому в импульсных источниках питания иногда намеренно соединяют несколько резисторов последовательно, чтобы предотвратить возникновение этого явления. Например, пусковой резистор смещения в обычных импульсных источниках питания с самовозбуждением, резистор, соединяющий трубку переключателя со схемой поглощения DCR в различных импульсных источниках питания, а также прикладной резистор высоковольтной части в балластах металлогалогенных ламп и т. д.
PTC и NTC являются термочувствительными компонентами. PTC имеет большой положительный температурный коэффициент, тогда как NTC имеет противоположный, с большим отрицательным температурным коэффициентом. Его сопротивление и температурные характеристики, вольт-амперные характеристики и соотношение тока и времени полностью отличаются от обычных резисторов. В импульсных источниках питания резисторы PTC с положительным температурным коэффициентом обычно используются в цепях, требующих мгновенного источника питания. Например, он управляет PTC, используемым в цепи питания интегральной схемы. При включении питания его низкое значение сопротивления обеспечивает пусковой ток для управляющей интегральной схемы. После того как интегральная схема формирует выходной импульс, схема переключателя выпрямляет напряжение и подает питание. Во время этого процесса PTC автоматически отключает пусковую цепь из-за увеличения температуры и сопротивления пускового тока. NTC резисторы с отрицательной температурной характеристикой широко используются в качестве токоограничивающих резисторов для мгновенного ввода в импульсных источниках питания, заменяя традиционные цементные резисторы. Они не только экономят энергию, но и уменьшают повышение внутренней температуры. В момент включения питания коммутатора начальный зарядный ток фильтрующего конденсатора чрезвычайно велик, и NTC быстро нагревается. После пиковой зарядки конденсатора сопротивление резистора NTC уменьшается из-за повышения температуры и сохраняет низкое значение сопротивления при нормальном рабочем токе, что значительно снижает энергопотребление всей машины.
Кроме того, в схемах импульсных источников питания также широко используются варисторы на основе оксида цинка. Варисторы из оксида цинка обладают чрезвычайно быстрой функцией поглощения пикового напряжения. Самая большая особенность варисторов заключается в том, что когда подаваемое на них напряжение ниже порогового значения, ток, протекающий через них, чрезвычайно мал, что эквивалентно закрытому клапану. Когда напряжение превышает пороговое значение, ток, протекающий через него, возрастает, что эквивалентно открытию клапана. Используя эту функцию, можно подавить частое возникновение аномального перенапряжения в цепи и защитить цепь от повреждений, вызванных перенапряжением. Варисторы обычно подключаются к сетевому входу импульсных источников питания, которые могут поглощать высокое напряжение, вызванное молнией в электросети, и обеспечивать защиту при слишком высоком сетевом напряжении.
