NTC热敏电阻

逆变器浪涌电流保护

发布时间:2018-11-09    文章来源:敏创原创    点击次数:
逆变器
  逆变器是连接到DC输入源时提供可变电压(AC输出)的电气系统。变频器有两种类型:三相和单相。这些逆变器也称为静态频率电池充电器或变频器。
 
逆变器中的浪涌电流
  逆变器的常见故障是由于浪涌电流导致逆变器过载。这是因为大多数逆变器的设计具有最小的电阻,以提高其效率并最大限度地减少由于热量造成的损失。

逆变器组件 失败的原因
电解电容器故障 电流和电压应力
接触器的焊接 浪涌电流
桥式整流器故障 浪涌电流大于规定的额定值

浪涌电流故障的原因:
  一个过载状态,即使你通过一连接到逆变器在三个设备酮切换将发生。
 
考虑以下:
  • 1000W逆变器(更具体地说,1500W逆变器,总过载能力为50%)
  • 三个标准设备,如300W的冰箱,300W的LCD电视和300W的计算机。这些设备的总负载:900W。
  • 1000W逆变器完全能够运行上述三种设备
在过载情况的发生是因为启动所需的能量。但是,每个设备的启动或浪涌电流可能高达900W或额定功率的3倍。

逆变器在以下情况下过载:
  • 步骤1:如果我们打开第一台设备,负载为900W,小于逆变器的额定容量。因此,没有遇到过载情况
  • 步骤2:如果切换第二个设备,则所需的总瓦数如下:第一个设备300W +第二个设备900W = 1200W。没有遇到过载情况。
  • 步骤3:如果切换第三台设备,则需要的总瓦数如下:
  • 第一台设备300W +第二台设备300W +第三台设备900W = 1500W
请注意,只要第三个设备接通逆变器,就会遇到过载情况。
 
参见下面图1的(a)。
 
图1

解决方案 - 浪涌电流限制器
  使用浪涌电流限制热敏电阻(见图1(b)。)来解决样本问题的过载情况:
  • 按照上面的步骤3,所需的逆变器功率包括> 1500W的过载条件
  • 由于允许的最大输出功率为1000W
  • 允许电流:8.0A,50V,120V
  • 每个器具的正常连续电流= 300W / 120V = 2.50A
  • 由于浪涌电流= 2.50A x 3 = 7.50A
  • 浪涌持续时间=一个周期= 1 x 1/50秒= 0.02秒
  • 热敏电阻的能量= 120V×7.50A 0.02秒= 18.0J
  • 注意:上面提到的能量需求需要处理而不会自我毁灭。
  • 因此,对于同时启动的三个设备,我们需要3.0 x 18.0 J = 54 J.
  • 最小电阻:120 V x 1.414 / 8.0A =21.21Ω 
  • (这可确保电流不超过8.0 A.)
  • 因此,如果我们假设环境温度为50°C,最小电阻=40Ω,那么我们可以重新连接

两种解决浪涌电流问题的方法:
方法(a)

图2 

在上面的电路中(图2),
  • NTC = SL 22S0004(50Ω,4.0 Amp,75焦耳),UL(E204153),CSA(CA40663)用于在一秒钟后绕过浪涌。
  • 请注意,NTC浪涌电流限制器不会干扰逆变器的效率,因为继电器也受热敏电阻的浪涌电流保护。热敏电阻将通过继电器导通,电流效率损失99.2%。
方法(b)
如图3所示,选择Ametherm P / N:MS3220008 x 2,提供40Ω,10 AMP,500焦耳。
 

图3

  • 效率C 8.0 A = I2R =由热敏电阻引起的14.1 W损耗
  • RC 8.0 Amp = 0.22
  • 效率= 985.90 / 1000W = 98.6%
结论:方法(b)更具成本效益

带热敏电阻的逆变电路
  简单的NTC热敏电阻如下图所示:图4,5和图6. 
这些热敏电阻可最大限度地降低浪涌电流对元件(如桥接或链路电容)的影响。

原理图 - 带NTC浪涌电流限制器的经典逆变器电路


图4

原理图 - 带浪涌电流限制器的频率充电器


图5


原理图 - 变频器


图6




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