NTC热敏电阻

变压器浪涌电流:限制40VA变压器

发布时间:2018-11-16    文章来源:敏创原创    点击次数:
  你有没有打开变压器并听到嗡嗡声?有一个熔断保险丝或跳闸断路器怎么样?这些迹象都表明变压器的浪涌电流。
变压器浪涌电流描述了最初打开变压器时出现的电流尖峰。这个尖峰可以比正常电流高10倍。为什么会出现浪涌电流? 这可能发生,因为大型变压器在通电时需要大量电流。在感应电阻和磁场建立之前,它们基本上起到短路的作用。这就解释了为什么你可以很容易地体验失真的声音(嗡嗡声或嗡嗡声)或熔断保险丝 。
 

变压器励磁涌流的问题效应 
  变压器中的浪涌电流可能会导致一些问题。它不仅会干扰电路的运行,还会对变压器产生不利影响。伏特或电流波形的失真(称为谐波)是浪涌电流的另一个副作用。如果管理不当,浪涌电流可能导致电路元件故障 ,  缩短变压器的使用寿命,甚至造成损坏。
 
我们来看下图。如果AC波经过其零值,则所消耗的电流将非常高并超过饱和电流(图1)。在这种情况下,变压器浪涌电流保护对于保持变压器正常工作是必要的。
 
图1:变压器吸收的浪涌电流超过饱和电流,影响磁芯的磁性。

变压器励磁涌流的解决方案 
  这个问题的实际解决方案是什么?限制变压器中的浪涌电流的一种便捷方法 是使用NTC热敏电阻。下图显示了放置在电路板中的NTC热敏电阻,以提供最佳的浪涌保护(图2)。 
 
图2:NTC热敏电阻与输入线串联,以限制变压器中的浪涌电流

变压器励磁涌流计算 
  我们有一个计算,用于帮助客户选择合适的NTC热敏电阻部件号。我们以为我们会和你分享这个,所以如果你有这种倾向,你可以为自己做数学计算。
 
下面的7个步骤将引导您完成我们为40VA变压器执行的计算。您也可以将这些计算应用于您自己的变压器。只需输入您自己的应用程序特征(在步骤1中找到)并按照公式进行操作。如果你准备好了,拿一支笔和纸,让我们开始吧!

第1步:定义变压器的特性
  40VA变压器具有以下给定值。如果您正在为自己的应用程序执行这些计算,则这些值会有所不同。
 
给定值: 
  变压器的KVA或VA = 40VA
输入电压= 110VAC

第2步:写入浪涌电流假设
  我们将在整个计算过程中使用以下假设。根据变压器的形状,您将在第一个假设中使用10或30(参见注释)。
 
假设:
  浪涌电流= 30 x稳态电流(SSI)
最大容许浪涌电流=浪涌电流的1/5
频率= 50Hz

注意:
  如果核心的几何形状是矩形,则使用10 x SSI
如果几何形状为环形(即环形),则使用30 x SSI
这些是我们根据范围跟踪看到的典型值
最大容许浪涌电流可将浪涌电流降低80

第3步:计算变压器的稳态电流
  既然我们已经为我们的应用程序提供了给定的值和假设,我们就可以开始计算了。首先,我们将使用步骤1中给出的给定值计算正常运行期间变压器的稳态电流 。



第4步:计算浪涌电流
  其次,我们将计算变压器上电时产生的浪涌电流。您可以在步骤2中找到有关此计算的说明。




第5步:计算感应阻抗
  第三,我们将计算电感阻抗。这是线圈和磁芯对电流的电阻量。











第6步:计算能量
  接下来,我们将计算热敏电阻为防止其自毁而需要的能量。





步骤7:计算热敏电阻的最小冷电阻
  最后,我们将计算热敏电阻的最小冷阻。







选择正确的NTC热敏电阻  
  现在步骤1到7已完成,您可以使用电压,SSI和能量参数在下面的图表中查找数据表。数据表将指导您找到热敏电阻的正确部件号。
 
对于此示例,我们建议使用SL03 12101热敏电阻,因为它满足此应用的所有必要要求。




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