Пусковой ток блока питания 46 ампер что значит
Ребята следующая проблема. Имеется 3 группы компюьтеров по 13 штук в каждой( импульсные блоки питания),все группы идут шлейфами с верхних губок вводных автоматов .каждай группа имеет свой щиток ЩК3.1-ЩК3.2-ЩК3.3 в каждом ЩК стоит вводной трехфазный ВА ИЭК с хар-кой "С" и диф автоматы однофазные один на два компа на 10 А. по фазам подключены 4 на фазе А, 4 на фазе Б, и 5 на С. В голове стоит 25 А вводной автомат 3ф с хар-кой "С" . Итак ,пропадает напряжение в сети , и через 10 сек восстанавливается при этом выбивает головной 25А автомат,при повторном его включении начинают выбивать вводные автоматы в щитках 16 А. Блоки постоянно включены в сеть. т.е после пропадания напряжения нужно несколько раз включать долбаные автоматы Кто скажет где можно найти харктеристики пусковых токов импульсных блоков питания для компов или как можно защитить сеть от этих токов ?
ПС. при включении вводных автоматов в щитках .. такое ощущение что включается мощный электропривод( в темно время суток видна дуга на контактах ВА)
ИМХО= нужно просчитать мощность компов. Для этого суммируем мощность основного системника, монитора (проблема в основном от них - старые лсд -мониторы профтипа потреляют БОЛЬШОЙ пусковой ток. У меня LG-795FT-Plus вызывает просадку напруги со свистом УПС( а он у меня кинговская версия на 800). Также принтеры, сканеры, и вся периферия, что подключено. У вас вероятно всего пусковой ток превышает номинал автомата нехило.
БЛОК питания системника - сейчас делают на 300-400-500 ватт. Если 4 штуки- то уже набежит пара киловатт - а это уже почти 10 А. В момент пропадания напряжения в сети и потом включения ОДНОМОМЕНТНО будет бросок тока - все компы пытаются включиться сразу.
Выход ест, недешевый, но спасет вашу аппаратуру = СТАВЬТЕ УПС. И при пропаднии напруги в сети спокойно выключайте аппаратуру или запрограммируйте эти упс на это автоматически.
Будут вопросы- пишите- ответим, что сможем, только у меня анлим остался на день, потом надо платить.
нет монитор современный жк . компы тоже новейшие "хулед пакард" вроде, но у меня таких компов 650 . штук на объекте .. пытался мерять ток осцилографом,но не смог из за некалибровки прибора .. но при пуске синусоида увеличивается раз в 20 от нормальной работы . пробовал клещами ток мерять - ну показывает трех кратный ( видно клещи сильно инертны) , пробовал лабораторным амперметром , скачок где то в 2.5 раза от номинала.Хочется все таки понять какой пусковой ток и импульсных блоков питания( наверно это связано с конденсаторами которын там стоят) .
Заказчики жлобы и 650 УПСов откажуться покупать . пока они обвиняют нас,монтажников что у нас что то в сети.
Буслик написал :
пока они обвиняют нас,монтажников что у нас что то в сети.
А монтажники здесь при чем?
Это ошибка проектантов.
Чем покупать 650 УПСов не проще увеличить сечение вводного кабеля и номинал вводного автомата? Такая возможность есть?
Ну а для измерения пускового тока надо взять измерительный трансформатор тока и стрелочный амперметр. Такой точности будет вполне достаточно, ибо автомат тоже не на первой волне синусоиды отключается.
Буслик написал :
Заказчики жлобы и 650 УПСов откажуться покупать . пока они обвиняют нас,монтажников что у нас что то в сети.Буслик написал :
Имеется 3 группы компюьтеров по 13 штук в каждой( импульсные блоки питания),все группы идут шлейфами с верхних губок вводных автоматов .каждай группа имеет свой щиток ЩК3.1-ЩК3.2-ЩК3.3 в каждом ЩК стоит вводной трехфазный ВА ИЭК с хар-кой "С" и диф автоматы однофазные один на два компа на 10 А. по фазам подключены 4 на фазе А, 4 на фазе Б, и 5 на С. В голове стоит 25 А вводной автомат 3ф с хар-кой "С" . Итак ,пропадает напряжение в сети , и через 10 сек восстанавливается при этом выбивает головной 25А автомат,при повторном его включении начинают выбивать вводные автоматы в щитках 16 А.
Просветите этих горе-экономщиков, что частое пропадание напруги и аврийное выключение компов грозит ПОЛОМКОЙ этих компов. Поломка или выход из строя компьютера и ремонт матчасти = КОПЕЙКИ по сравнению с потерей данных и затратами на их восстановление- Отчеты за годы, проеты, работы, приказы и много чего- СТОЯТ НАМНОГО ДОРОЖЕ. Припугните их тем, что при восстановлении жестких дисков в сервисах спокойно сливают себе информацию и она продается конкурентам и на развалах. У нас много охотниклв за такими данными.
А по делу - Проверьте проект и обоснование проекта. Если проекта нет, а делалось на глаз= это одно дело, а если по проекту - что вряд-ли, или опять съэкономили и не обеспечили бесперебойного питания.
Уважающая себя фирма, запускающая 650 компов просто обязана сделать систему автономного -резервного питания без отключения подачи напруги на внутреннюю сеть. Должны стоят бензогенераторы не ниже полной нагрузки, запитки от АКБ - на больших делают на щелочных АКБ - как телефонных станциях.
Если уговоры не действуют, или проекта нет, то просто замените головные на 32 или 40А, а парные на 16 или 25А =от КЗ защитят, ВВОДНЫЕ 16А заменить на 25А.
Так можно обойти эту ситуацию, если заказчикам в голове нечем думать.
Всё- ИМХО
Современные тенденции снижения массы и габаритов приборов привели к тому, что практически в каждом устройстве применяют импульсные источники питания, ведь они превосходят трансформаторные не только по вышеперечисленным характеристикам, но также и в качестве получаемого постоянного напряжения, имеют широкие возможности регулировки выходного напряжения и тока, а также традиционно оснащены защитой от перегрузки по выходному току, но во всем есть и обратная сторона.
Давайте постараемся разобраться, где тут подводные камни.
Наверное, многие уже сталкивались с такой ситуацией: купили новый светодиодный экран хорошей площади, с маленьким шагом пикселей, посчитали максимальную нагрузку, вроде влезаете в действующие дистрибьюторы и коммутацию. И вот приехали на площадку, повесили, включаете основной автомат, с характеристикой «С» (чуть позже разберем данный параметр), а его сразу выбивает. В чем же проблема? Вроде и автомат с запасом, и КЗ на линии нет… Ответ на данный вопрос очень прост: дело в том, что у каждого блока питания в момент включения есть так называемый пусковой ток (Inrush Current), его величина может в десятки раз превышать ток, потребляемый при максимальной нагрузке.
Что же делать в такой ситуации? Многие приходят к следующим вариантам решения данной проблемы:
- Повысить номинал автоматических выключателей.
- Использовать автоматические выключатели категории «D».
- Включать не все приборы сразу, а постепенно.
Давайте разберем отрицательные стороны таких методов.
- Повышение номинала автомата. Выключатель на 16А, ставим на 32А. Да, работать будет, но, во-первых, вы рискуете перегрузить проводник (кабель), идущий до прибора. 16А автомат спасет кабель 3х2,5, а вот 32А автомат перегреет его с легкостью. А во-вторых, сама проблема пускового тока остается и возможно подгорание контактов автомата в момент включения и выключения.
- Следующий вариант — это поставить автомат с другой категорией. Категория — это буква на автомате, чаще всего «С», но также бывают «А», «B» и «D».
«А» и «B» разбирать не будем, они применяются там, где недопустимы даже кратковременные перегрузки, а пусковые токи практически отсутствуют.
«С» — самые распространенные. Для того, чтобы произошло срабатывание соленоида электромагнитного расцепления, установленного в таком приборе, нужно, чтобы проходящий через него поток электронов превысил номинальную величину в 5 раз. Срабатывание теплового расцепителя при пятикратном превышении номинала аппарата защиты происходит через 1,5 сек.
«D» — эти автоматы имеют наиболее высокую перегрузочную способность. Для срабатывания электромагнитной катушки, установленной в аппарате такого типа, нужно, чтобы номинал по электротоку защитного автомата был превышен как минимум в 10 раз. Срабатывание теплового расцепителя в этом случае происходит через 0,4 сек. Они служат больше для подстраховки от КЗ, т.к. тот же кабель с перегрузкой нагреется скорее всего быстрее, чем биметаллические пластины внутри автомата. Помимо этого, такие выключатели гораздо труднее приобрести и их стоимость достаточно высокая.
- Поочередное включение. Как это осуществить? Первый способ: щелкать автоматами по 1 (опять же если их не выбивает), второй способ: включать по 1 усилителю (модулю экрана, кабинету активного массива, световому прибору). И вроде да, все хорошо, запустились, но что, если свет отключат в момент концерта? Повторный запуск займет достаточно много времени.
Попробуем разобраться как более профессионально бороться с данной проблемой. Для начала разберемся откуда берутся эти пусковые токи. Рассмотрим схему простейшего импульсного блока питания.
До включения блока питания конденсатор C1 полностью разряжен и напряжение на нем равно нулю, в то время как в рабочем режиме оно достигает амплитудного значения напряжения сети, равного, при входном напряжении 220 В, около 310 В. Поскольку напряжение на конденсаторе измениться мгновенно не может, то в момент включения схемы обязательно должен произойти бросок тока из-за необходимости заряда конденсатора фильтра и этот ток надо куда-то рассеять, часть конечно потеряется в проводниках и рассеется в тепло, но большую часть придется поглотить блокам питания, а некоторые, к сожалению, на это неспособны, соответственно это чревато выходом из строя не только автоматических выключателей, но и самих блоков питания.
Максимальное значение пускового тока зависит не только от электрических характеристик элементов схемы, но и от момента включения ее в сеть. Наихудшим случаем считается подключение к сети в моменты, когда ее напряжение равно амплитудным значениям (пик синуса). В такой ситуации пусковой ток может превышать номинальный в 600 раз! Соответственно если блок питания всего 6 ампер, то в неудачное время включения Вы можете получить ток в проводниках в 3600А, хотя и время будет совсем небольшим (1мс), но такой импульсный ток способен хорошо нагреть контакты в вилках, розетках, автоматических выключателях, реле и т.д. Если в цепи присутствуют прослабленные контакты, то возможно образование дуги, которая просто-напросто выжжет данное соединение.
Для предотвращения появления большого пусковой тока чаще всего устанавливают термистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. В момент включения, когда сопротивление термистора велико, пусковой ток мал. После запуска источника питания ток, протекающий через термистор, разогревает его, что приводит к снижению его сопротивления и, как следствие, к уменьшению влияния на работу схемы
Еще одна проблема, это параллельное подключение большого количества блоков питания.
Пусковые токи — формула
Из формулы видно, что, подключая большое количество блоков питания, мы понижаем защитное сопротивление цепи.
Ко всему прочему, есть еще одна проблема, мало кто о ней пишет и мало, кто о ней знает. Это момент выключения оборудования. Дело в том, что импульсники работают в широком значении напряжений обычно от 90 до 270 вольт и в момент расцепления, заряд на конденсаторе еще накоплен и получается воздушное сопротивление, блок питания начинает потреблять еще больший ток, чтобы стабилизировать выходное напряжение и происходит дугообразование, которое способно «склеить» контакты расцепителя. Об этом тоже стоит помнить.
Из всего вышесказанного очевидно, что проблему пусковых токов необходимо как-то решать. Давайте рассмотрим некоторые способы:
- Использование выключателей нагрузки вместо автоматических выключателей.
Выключатель нагрузки — аппарат коммутационный, в котором конструктивно отсутствует расцепители максимального тока и «перегрузки», но он может коммутировать цепи под нагрузкой. Т.е. мы приходим практически к тому же, что поставить больший номинал, только меньше подгораний контактов.
- Использовать реле с дугогасящей камерой и специальными контактами, понижающими риск образования дуги.
У таких реле, как правило, в инструкции прописаны токи включения активной и индуктивной нагрузки. Камера содержит дугогасительное устройство, выдувающее устройство, которое выдувает электрическую дугу в дугогасительное устройство, и множество выполненных в форме ламелей элементов гашения электрической дуги, между которыми образованы проточные каналы. Проточные каналы соответственно имеют участок рассеивания. Участки рассеивания соседних проточных каналов выполнены с различными наклонами, так что выдуваемый воздух отклоняется проточными каналами в различных направлениях. Т.е. камера просто рассеивает дугу от контактов.
Именно такие реле мы применяем в наших стандартных секвенсорах и DMX свитчерах.
Минус данной системы в том, что активной нагрузки данное реле выдерживает 8000ВА, а индуктивной всего 1450ВА. Т.е. потребуется достаточно большое количество каналов для организации питания большого экрана.
- использование контакторов или магнитных пускателей.
Они имеют хорошо подпружиненные контакты и применяются как раз в схемах с большими пусковыми токами. Из минусов – большие габариты и масса устройств.
- Рекомендуемый нами способ, это использование секвенсоров и свитчеров нашего производства с функцией «Safe Start».
Принцип действия устройства заключается в том, что подача напряжения происходит в два этапа:
- Производится открытие полупроводникового ключа с последовательно подключенным резистором при переходе тока через ноль, тем самым уменьшая электромагнитные помехи и предотвращая высокие броски тока.
- Затем включается силовое реле минимум через 3 периода при частоте сети 50Гц, и отключатся полупроводниковый ключ. Т.к. изначально ток течет через полупроводниковый ключ и токоограничивающий резистор, при подключении силового реле отсутствует искрообразование на силовых контактах, тем самым значительно продлевается срок службы реле. Реле служит для коммутации большой нагрузки без нагрева полупроводникового ключа и токоограничивающего резистора и обеспечивает непосредственное подключение потребителя к сети.
Выключение происходит в обратной последовательности, т.е. включается полупроводниковый ключ с последовательно подключенным резистором, выключается силовое реле, затем выключается полупроводниковый ключ.
Данная система позволяет значительно повысить срок службы импульсных блоков питания, а соответственно и всего оборудования и позволяет нагрузить 16А автоматический выключатель полностью, согласно его номиналу.
Проблема пусковых токов выпрямительных устройств не нова. В свою очередь мы, компания EDS, потратили значительное количество времени, чтобы постараться устранить данную проблему для сферы проката и инсталляции профессионального оборудования, проанализировав создав устройства, не имеющие аналогов на отечественном и зарубежном рынке. Надеемся, что наши устройства будут полезны для Вас и будут надежно оберегать Ваше оборудование.
В паспорте электрического двигателя указывается ток при номинальной нагрузке на валу, он меньше пускового тока. Если отмечено 13,8/8 А, то это значит, что при подсоединении двигателя к сети 220 В и номинальной нагрузке ток двигателя будет равен 13,8 А. При подсоединении к сети 380 В - ток 8 А, таким образом верно равенство мощностей: √3 х 380 х 8 = √3 х 220 х 13,8.
Зная номинальную мощность двигателя определяют его номинальный ток. При включении двигателя в трехфазную распредсеть 380 В номинальный ток рассчитывается следующим образом:
Iн = Pн/(√3Uн х сosφ), кА
где Pн - номинальная мощность двигателя, кВт, Uн - напряжение в сети, кВ (0,38 кВ). Коэффициент мощности (сosφ) - паспортные значения двигателя.
Рис. 1. Паспорт электрического двигателя.
Если не известен коэффициент мощности двигателя, то номинальный его ток с малой погрешностью определяется по отношению "два ампера на киловатт", т.е. если номинальная мощность двигателя 10 кВт, то потребляемый им из сети ток будет приблизительно равен 20 А.
Для упомянутого на рисунке двигателя это отношение также выполняется (3,4 А ≈ 2 х 1,5). Более верные величины тока при применении данного отношения получаются при мощностях электродвигателей от 3 кВт.
При холостом ходе электродвигателя из сети потребляется маленький ток (ток холостого хода). При увеличении нагрузки увеличивается и ток. С увеличением тока повышается нагрев обмоток. Большая перегрузка приводит к перегреву обмоток двигателя, и возникает опасность выхода из строя электродвигателя.
При пуске из сети электрическим двигателем потребляется пусковой ток Iпуск, который в 3 - 8 раз выше номинального. Характеристика изменения тока представлена на графике (рис. 2, а).
Рис. 2. Характеристика изменения тока, потребляемого электродвигателем из сети (а), и влияние большого тока на колебания напряжения в сети (б)
Подлинную величину пускового тока для электродвигателя определяют зная величину кратности пускового тока - Iпуск/Iном. Кратность пускового тока - техническая характеристика двигателя, ее известна из каталогов. Пусковой ток рассчитывается согласно формуле: I пуск = Iх. х (Iпуск/Iном).
Понимание истинной величины пускового тока необходимо для подбора плавких предохранителей, проверки включения электромагнитных расцепителей во время пуска двигателя, при подборе автоматических выключателей и для высчитывания величины падения напряжения в сети при пуске.
Большой пусковой ток вызывает значительное падение напряжения в сети (рис. 2, б).
Если взять электросопротивление проводов, проложенных от источника до электродвигателя, равным 0,5 Ом, номинальный ток Iн=15 А, а пусковой ток Iп равным пятикратному от номинального, потери напряжения в проводах во время пуска составят 0,5 х 75 + 0,5 х 75 = 75 В.
На клеммах электродвигателя, а также и на клеммах рядом работающих электродвигателей напряжение будет 220 - 75 = 145 В. Это понижение напряжения вызывает торможение работающих электродвигателей, что влечет за собой еще большее повышение тока в сети и выход из строя предохранителей.
В электрических лампах в моменты запуска электродвигателей уменьшается накал (лампы «мигают»). Поэтому при включении электродвигателей стремятся уменьшить пусковые токи.
Для понижения пускового тока используется схема пуска электродвигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник.
Рис. 3. Схема пуска электрического электродвигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник.
Имеет принципиальное значение то, что далеко не каждый двигатель возможно включать по этой схеме. Широко распространенные асинхронные двигатели с рабочим напряжением 220/380 В, в том числе и двигатель, показанный на рисунке 1 при включении по этой схеме выйдут из строя.
Для понижения пускового тока электродвигателей энергично употребляют специальные процессорные устройства плавного пуска (софт-стартеры).
Высокий пусковой ток зависит от конкретно выбранных элементов схемы. Существует проблема, заключающаяся в том, что большие скачки тока могут создавать электромагнитные помехи в прилегающих схемах и приводить в действие (активизировать) элементы защиты цепей на входе, например предохранитель или полупроводниковую защиту от сверхтоков.
Кривая пускового тока
Типовая кривая пускового тока показана на рисунке 2. На ней видны два пиковых скачка тока. Первый скачок пускового тока отмечается при включении источника входного напряжения. Такой пиковый ток протекает через конденсаторы EMI-фильтра и входной конденсатор DC/DC-преобразователя, заряжая их до уровня, необходимого для устойчивого режима работы. Второй скачок тока наблюдается при включении DC/DC-преобразователя. Такой пиковый ток течет через силовой трансформатор DC/DC-преобразователя и выходной конденсатор и, в свою очередь, заряжает их до необходимого для устойчивого режима работы уровня.
Пусковой ток
Первый пик тока часто называется пусковым пиком. Его пиковое значение и форма значительно зависят от характеристик источника входного питания, времени повышения напряжения и сопротивления источника питания. Резко поднимающееся вверх колебание входного напряжения, как в случае замыкания пускового переключателя, будет соответствовать высокой и узкой кривой пика. Более медленное и плавное нарастание входного напряжения, например на выходе любого входного электронного устройства или конденсаторной батареи, будет соответствовать более мягкому пику.
Пиковое значение пускового тока определяется уравнением i=Cхdv/dt, где С — емкостное сопротивление, общее сопротивление EMI-фильтра и входного сопротивления DC/DC-преобразователя, а dv/dt — это крутизна кривой напряжения. Пик тока фиксируется только один раз, если источник входного напряжения характеризуется очень быстрым временем восстановления напряжения. Для этого источник должен обладать достаточным запасом мощности. Как правило, резкое изменение напряжения бывает только в случаях механического переключения нагрузки или замыкания реле. Если источником питания является импульсный преобразователь, полупроводниковый регулятор мощности или конденсаторная батарея, то длительность импульса будет более продолжительной. Обычно длительность импульса выходного напряжения импульсных преобразователей составляет несколько миллисекунд, полупроводниковых регуляторов (SSPC) обычно 50 мкс–500 мкс, а больших конденсаторных батарей — обычно не менее нескольких миллисекунд. Такое длительное нарастание напряжения не приведет к образованию высоких пиков. Важно также определить не только пиковый ток, но и крутизну нарастания тока, чтобы установить, будут ли приведены в действие входной предохранитель, выключатель и SSPC под воздействием пускового тока.
Ток включения
Второй пик тока на рисунке 2 также является важной частью пускового тока. Этот скачок отмечается, когда DC/DC-преобразователь включается и направляет ток от входа для зарядки своего выходного конденсатора и конденсатора нагрузки. Стандартные кривые тока включения показаны на рисунке 3. Ток включения остается одинаковым, независимо от того, включается ли преобразователь под воздействием входного напряжения или управляющим сигналом.
Для DC/DC-преобразователей компании VPT используется запатентованная схема обратной магнитной связи с жестким контролем внутреннего цикла запуска и четкой и плавной подачей выходного напряжения. Плавная подача напряжения обеспечивает контролируемое изменение на выходе и меньшую крутизну dv/dt. Благодаря мягкому пуску входной ток обычно не превышает значения входного тока устойчивого режима работы преобразователя во время пуска.
DC/DC-преобразователи компании VPT также характеризуются непрерывным постоянным предельным током на выходе. Они подают весь объем номинального тока на источник нагрузки, не дают сбоев и не отключаются, вызывая необходимость перезапуска. Это позволяет им запускать любой конденсатор источника нагрузки, независимо от емкости. В случае использования очень больших емкостных нагрузок DC/DC-преобразователь входит в режим ограничения тока. В данном случае входной ток не должен более чем в 1,5 раза превысить номинальный ток работы. Этого оказывается достаточно, чтобы не вызывать помехи и/или активировать защитные устройства на входе. Второй скачок пускового тока не оказывает негативного воздействия на DC/DC-преобразователи в рамках конструкции системы.
Ограничение активного скачка
В некоторых случаях требуется ограничить скачок тока, идущего на входные конденсаторы. Единственная возможность сделать это — включить в цепь последовательный элемент перед конденсаторами. На рисунке 4 показана базовая схема ограничения скачка тока. Последовательный резистор R1 ограничивает входной ток, пока будут достаточно заряжены конденсаторы. После зарядки входных конденсаторов реле S1 замыкается и полный объем тока подается на DC/DC-преобразователь.
Для ограничения пускового тока может также использоваться дроссель. Для такого решения не требуется обходного контура, так как постоянный ток проходит через него с низкими потерями. Вместе с тем, как правило, требуется большой номинал индуктивности для эффективного ограничения пускового тока. Необходимо проявлять осторожность, так как дроссель может образовывать резонансный контур с входным фильтром или с внутренним контуром обратной связи DC/DC-преобразователя, вызывая нестабильность работы системы. Обычно требуется установка дополнительных компонентов для снижения возникшего резонанса.
Другая распространенная схема изображена на рисунке 5. В ней используется последовательный МОП-транзистор VT1. Транзистор VT1 обычно находится в выключенном состоянии, при этом через резистор R2 подается низкое напряжение на затвор. При подаче входного напряжения питание на затвор подается через R1. Время включения транзистора VT1 ограничивается временем зарядки конденсатора С1. Значения R1 и С1 подбираются такие, чтобы входные конденсаторы заряжались медленно, ограничивая при этом пусковой ток. После зарядки входных конденсаторов на затвор транзистора VT1 подается напряжение до такого значения, пока оно не будет ограничено стабилитроном. При этом транзистор VT1 остается полностью включенным.
Данная схема может быть изменена путем подключения транзистора VT1 к плюсу питающего провода. Питание может подаваться точно так же с помощью использования Р-канального МОП-транзистора. Возможно также использование N-канального МОП-транзистора, но с подачей питания на затвор через генератор или отдельный источник питания. Существует множество других схем ограничения пускового тока. Все они используют последовательное устройство в первичной цепи и работают приблизительно по одной и той же схеме. Важно, чтобы всегда при окончании зарядки конденсаторов последовательное устройство было шунтировано или полностью включено в целях снижения сопротивления и потери мощности. Также важно, чтобы контроль пускового тока не приводил к возникновению шума и помех во входной линии, так как он осуществляется до EMI-фильтра.
Во многих входных модулях компании VPT предусмотрена встроенная система ограничения пускового тока (таблица 1). В каждом модуле используется последовательный N-канальный МОП-транзистор, подключенный к плюсу питающего провода. N-канальный МОП-транзистор обеспечивает самое низкое сопротивление в открытом состоянии с целью минимальных потерь мощности. Благодаря подключению его к плюсу питающего источника обратная цепь остается замкнутой, что упрощает конструкцию системы. В таких моделях МОП-транзистор используется в двух целях. Он также обеспечивает защиту от входного напряжения во время переходного режима.
Модели DV–704A и DVMN28 включают EMI-фильтр и ограничение пускового тока. Обе схемы оптимизированы для совместной работы. Цепь пускового тока ограничивает любой ток, поступающий в EMI-конденсаторы, но не вызывает никаких дополнительных электромагнитных помех во входных линиях, как это может происходить в случае дискретных контуров. Модель VPTPCM–12 содержит цепь контроля пускового тока, которая ограничивает пусковой ток на конденсаторах данной модели и на конденсаторах в нагрузке. Но в ней также имеются переключатели, вследствие чего могут потребоваться дополнительные EMI-фильтры на входе.
Заключение
Пусковой ток — это пиковый ток, возникающий при подаче или включении напряжения. В некоторых случаях может быть необходимо ограничение скачка тока во входных конденсаторах. Это требует построения дополнительной схемы. А с применением DC/DC-преобразователей компании VPT многие системы питания будут соответствовать необходимым требованиям без построения специального решения ограничения пускового тока, что позволит упростить схему, снизить количество элементов, размер и цену на компоненты, при этом увеличив надежность и эффективность устройства.
Сборка электрощитов, автоматика и автоматизация для квартир и частных домов. Программы для ПЛК. Сценический свет (световые шоу, настройка оборудования). Консультации, мастер-классы.
Щит с автоматикой IPM для коттеджа (Поварово)
Автоматика моего санузла на логическом реле ABB CL
Щиты TwinLine в Долгопрудный (таунхаус) и Солнечногорск
Щит для котельной на базе сенсорного ПЛК ОВЕН (Папушево)
Щиты с IPM (сеть, генератор, UPS) в Ядромино и Победа-2
Щит в ЖК Монэ на ПЛК ОВЕН со сценарным управлением светом
Силовой щит в Весёлово (Тула): Простой трёхфазный
Щит для квартиры в Митино на ПЛК ОВЕН (свет, отопление)
Осторожно, Светодиоды! Или подводные камни при питании мощных LED-ламп и LED-лент (стартовые токи — Inrush Curent)
Выгорание контактов реле ABB CR-P от высоких стартовых токов LED-лент и LED-ламп
Ну что? Пост я хотел написать уже как год назад, но тогда не было повода. А сейчас повод снова есть! Светодиодное освещение входит в массы тотально как и китайскими лампочками с барахолок, так и злыми светодиодными прожекторами или спотами в потолок. Светодиоды — это тренд, это круто, мощно и удобно. Они потребляют меньше мощности, более компактны. Но не всё так гладко, как кажется, и не все моменты учитывают. Лично мне не нравится, когда светодиодный фонарь на столбе лучит как точечный источник света и из-за этого прямо под столбом светло и хорошо, но зато слепит глаза, а в трёх метрах ни черта не видно.
Но дело не только в том, насколько удобно или не удобно это освещение! Есть ещё одно техническое западло, которое не все учитывают, но которое приводит к нехорошим последствиям. Для того, чтобы понять о том, какое же это такое западло, мы возвращаемся к самому началу и вспоминаем ранний пост про импульсные блоки питания, в котором коряво описано их устройство. Давайте его повторим?
Итак, блоки питания с трансформатором почти насовсем отошли нафиг. Почему? А потому что тяжело стабилизировать напряжение, потому что сам трансформатор тяжёлый и громоздкий и не везде его позапихаешь. Оказалось удобнее делать такие же блоки питания, но где трансформатор работает на более высокой частоте. Вот в нашей сети частота всего 50 Гц. А если её поднять до 25-30 кГц, то огромный трансформатор на 200 Ватт превратится в маленькую фиговинку.
А как поднять частоту сети? А сделать свой собственный генератор этой частоты на микросхеме или транзисторах! Пущай он наш маленький трансформатор и питает! А уже сам генератор мы будем питать обычным сетевым напряжением. Рассмотрим логику создателей ИБП дальше. Каким родом тока проще всего питать генератор? Постоянным, выпрямленным. А значит у нас появляется выпрямитель и фильтрующий конденсатор. И вот тут-то и начинается самое главное западло.
Повторим всё ещё раз. Обычное сетевое напряжение переменного тока выпрямляется при помощи диодного моста и попадает на фильтрующий конденсатор. После этого напряжение постоянного тока идёт на генератор высокой частоты. Напряжение высокой частоты проходит через трансформатор, понижается до нужного уровня, выпрямляется, стабилизируется и подаётся на выход блока питания.
И вот этот вот конденсатор и создаёт нам самое главное западло. Когда мы подаём питание на любой импульсный блок питания (а это и компьютерный, и зарядка для сотового, и драйвер или блок питания для LED-светильника), то кратковременно на доли секунды потребляемый ток подскакивает до космических величин (раз в 10 больше обычного потребления).
ВНИМАНИЕ! Всё, описанное и подсчитанное ниже, подходит для тех случаев, когда вы ставите светодиодные светильники с отдельным внешним драйвером (в том числе и светодиодные прожекторы)! Если вы просто переходите на светодиодные лампы, которые питаются от 220 напрямую и в которых драйвер встроен внутрь, то обычно никаких проблем с освещением не возникает.
Давайте возьмём какой-нибудь драйвер от Mean Well и посмотрим на его спецификацию. Я наобум выбрал APC-16-350. Это хиленький такой драйвер на 16 Ватт со стабилизацией тока. Для какого-нибудь светодиода на 10 Ватт сгодится.
Спецификация LED-драйвера APC-16-350
Внимательно изучаем указанные там параметры и первым видим параметр «Потребляемый ток» («AC Current») — 0,3 ампера. И тут наши добрые люди (в том числе и те, кто заказывает мне щиты) как раз и пишут мне что-то типа «А, да у меня освещение светодиодное, всего десять драйверов по 0,3 ампера каждый, потребление фигня».
И когда-то я тоже думал, что потребление фигня. Ну смотрите сами: 0,3 х 10 = 3 ампера. Да это ж любая хилая релюшка справится, а защищать такие линии надо автоматом на 6А. Верно?
А вот НЕТ! Добрый производитель дал нам классный параметр «Стартовый ток» («Inrush Current»), который составляет… 45 (сорок пять!) ампер за время 0,000 21 секунды! Представляете? Какие-то ничтожные 0,3 ампера при включении блока превращаются в 45! Это в 150 раз больше нормального потребления! И чтобы мы совсем уже расстроились, следующий параметр, который нам дают — это то, сколько таких драйверов можно навесить на автомат номиналом в 16А (а не 10А, которым мы обычно защищаем освещение): на B16 можно поставить 13 штук драйверов, а на С16 — 23 штуки.
Давайте ещё раз переосмыслим всё это. При старте хилый драйвер жрёт ток в 150 раз больше обычного (45 ампер)! А на автомат B16 их можно поставить всего 13 штук!
И вот из-за этого сейчас происходит всё больше и больше вот таких вот случаев (все они из первых рук, потому что это были мои заказчики):
- В щите стоял автомат B6 для «хилых драйверов по 10 Вт». Драйверов было десять штук. При включении света обычным выключателем автомат наглухо вышибало. Заменили автомат на B10 — всё равно вышибало. Вышибать перестало на C10. Заменить автомат на C16 нельзя, потому что на освещение заложен стандартный кабель 3х1,5 кв.мм.
- Регулярно (раз в месяц) сваривались контакты выключателя, который включал пяток светодиодов с их драйверами. Пришлось менять светильники на другие, в которых нет таких злобных драйверов (про это ниже).
- Собрали щит с ПЛК и релюшками CR-P на 16А. Я как-то пропустил то, что светодиодные лампы там тоже с драйверами. После парочки включений этих ламп (тоже десяток светильников) релюшки спаялись и умерли. Хотя они, заметьте, расчитаны на 16А активной нагрузки.
Повторю вам фотку из заголовка поста:
Сгоревшие от высоких стартовых токов контакты реле ABB CR-P
Левое реле стояло в щите заказчика на ОВЕН, который я собирал в 2015-2016 году. Оно просто коммутировало свет коридора — несколько светодиодных блинов, встроенных в потолок. А реле справа коммутировало у меня в туалете (пост про автоматику санузла 2017 года) светильник с двумя лампами дневного света по 18W с электронными балластами. Оба реле стали свариваться и не отключаться, если по ним не постучать.
И что делать? Как это исправлять? Положим, если бы горели какие-то там хилые релюшки! А горят даже выключатели! Обычные выключатели, рассчитанные на 10А. Давайте подумаем про возможные варианты:
- Менять релюшки на контакторы серии ESB20 (на 20А с более прочными контактами). Но выдержат ли они? Стартовый ток десяти таких драйверов будет 45 х 10 = 450 ампер. При этом контакторы ESB20 не очень хорошие. Их магнитная система работает на переменном токе в отличие от всех других контакторов серии ESB и часто гудит или перегревается.
- Ставить более злые контакторы. Ну это уже смешно. Прикиньте, сколько будет стоить щит на ESB24, если их понадобится поставить штук 25?
- Использовать установочные реле E297 (аналог импульсных по размерам и типу, но без фиксации). Они заказные и рассчитаны на токи 16А. И мы ничего не выигрываем!
- Использовать специальные реле, которые имеют двойной контакт, стойкий к стартовым токам («W pre-make + AgSnO2»), например TE RTS3Txxx (xxx — напряжение питания катушки, например 012 или 024).
- Использовать PTC-Термисторы, включенные последовательно с таким драйвером, чтобы облегчить его стартовый режим. Так делают в импульсных блоках питания на большие мощности. Я никогда не рассматривал этот вариант и буду благодарен, если мне кто-то подскажет в комментариях, что это такое и с чем их едят.
А как обойти фишку подгорания контактов у выключателя? Действительно, что ли, ставить контактор и закладывать магистраль 3х4 под автоматом C20 на такие светильники.
Так что будьте ОЧЕНЬ внимательны со светодиодным освещением большой мощности! Не всё так легко и просто, и не всё так дешёво как может показаться: возможно, что вам придётся тратить денег на хитрую начинку щита для управления драйверами светодиодных ламп и только потом уже высчитывать общую экономию по потреблению электроэнергии!
Дополнение от 10.2018. Ура! Проблема, кажется, решена! Меандр выпустил реле МРП-101, которое ограничивает эти стартовые токи. Читайте пост про него (и его применение)!
Читайте также: