Κατά την εκκίνηση του βιομηχανικού εξοπλισμού, θα παράγεται ρεύμα παλμού (ονομάζεται ρεύμα υπερέκτασης) πολύ υψηλότερο από το κανονικό ρεύμα εργασίας.Αυτό το κύμα εκκίνησης μπορεί να είναι 10 έως 30 φορές το σταθερό ρεύμαΑυτό το ακραίο ρεύμα συρρίκνωσης παράγεται στιγμιαία, προκαλώντας τεράστιο ηλεκτρικό και μηχανικό στρες.
Εάν δεν ελέγχεται σωστά, τα κύματα υπερέωσης μπορούν να προκαλέσουν εκρήξεις διακόπτη, φουσκωμένες ασφάλειες, βλάβη σε ευαίσθητα εξαρτήματα, και ακόμη και να υποβαθμίσουν τις επιδόσεις των συνδέσεων και των τροφοδοτήσεων.Η ανάπτυξη μιας αποτελεσματικής στρατηγικής διαχείρισης του ρεύματος υπερβολικής τάσης είναι απαραίτητη για την αξιόπιστη και ασφαλή λειτουργία των βιομηχανικών συστημάτων.
Ένας τρόπος για τη διαχείριση των υπερβολικών ροών εκκίνησης είναι να συνδεθεί ένας περιοριστικός ρεύματος υπερβολικού ρεύματος (ICL) σε σειρά στην είσοδο ισχύος της συσκευής.Οι θερμιστές αρνητικού συντελεστή θερμοκρασίας (NTC) χρησιμοποιούνται ευρέως λόγω της απλής σχεδίασης και της ευκολίας ενσωμάτωσης τους.Ο θερμοστάτης NTC είναι μια θερμοκρασιακά ευαίσθητη αντίσταση της οποίας η τιμή αντίστασης μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας.
Σχήμα 1: ERT-J0EG103FA NTC θερμοστάτη της Panasonic Electronic Components, ονομαστική αντίσταση 10 k Ω στους 25 °C, ανοχή αντίστασης ± 1%.
Όταν ο βιομηχανικός ηλεκτρικός εξοπλισμός κλείνει, η αντίσταση του στοιχείου NTC είναι σχετικά υψηλή.Αυτή η υψηλή ψυχρή κατάσταση αντίσταση μπορεί να επιβραδύνει το αρχικό ρεύμα ώθησης κατά την εκκίνηση, το οποίο ισοδυναμεί με αποθέμα τάσης.
Όταν ρέει μέσα από ένα θερμοστάτη με περιορισμένο ρεύμα εισόδου, θερμαίνεται από την αντίσταση θερμικής επίδρασης.που θα είναι πολύ μικρότερη από την τιμή της αντοχής στο κρύοΣε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, ο θερμοστάτης μεταβαίνει σε κατάσταση χαμηλής αντίστασης.
Το NTC βγαίνει εντελώς από την κατάσταση προστασίας μετά το γεγονός υπερβολικής έντασης, το οποίο είναι κοντά στην κατάσταση βραχυκυκλώματος κατά τη διάρκεια λειτουργίας σταθερής κατάστασης.ένα NTC με αντίσταση ψύξης 10 Ω μπορεί να πέσει κάτω από το 0.5 Ω μετά από επαρκή θέρμανση. Αυτό εξασφαλίζει ότι ο βιομηχανικός εξοπλισμός λειτουργεί σχεδόν με πλήρη τάση υπό σταθερές συνθήκες, ελαχιστοποιώντας παράλληλα τις απώλειες ενέργειας του θερμοστάτη.
Σχεδιαστικές εκτιμήσεις κατά την εφαρμογή περιοριστικών στοιχείων NTC
Προκειμένου να εξασφαλιστεί αξιόπιστη και αποτελεσματική λειτουργία, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη διάφορες παραμέτροι σχεδιασμού κατά την εφαρμογή περιοριστικών υπερτάσεων που βασίζονται σε NTC.
Αξία αντίστασης σε ψυχρή κατάσταση
Η αντίσταση ψυχρής κατάστασης (R25) είναι η ονομαστική αντίσταση σε 25 °C και χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της αρχικής αντίστασης κατά τον περιορισμό του ρεύματος εισροής.Βάσει του απαιτούμενου μέγιστου ρεύματος υπερβολικής τάσης και τάσης τροφοδοσίαςΓια παράδειγμα, σε ένα μονοφασικό σύστημα 230 VAC (η τάση κορύφους είναι περίπου.325 V κορυφή), απαιτείται αντίσταση ψυχρής κατάστασης 325/20 ≈ 16 Ω για να περιοριστεί το ρεύμα εισροής σε κορυφή 20 A.
Παρασκευαστές όπως η TDK Electronics, η VisAmetherm και οι Amphenol Advanced Sensors παρέχουν προϊόντα NTC με τυποποιημένες τιμές όπως 2 Ω, 5 Ω, 10 Ω, 22 Ω, 47 Ω σε 25 ° C.Η επιλογή της κατάλληλης αντίστασης στην ψυχρή κατάσταση είναι κρίσιμη, επειδή υψηλότερη R25 παρέχει καλύτερη καταστολή της υπερέωσηςΩστόσο, μια πολύ υψηλή τιμή μπορεί να υπερπεριορίσει το ρεύμα φόρτισης, να αυξήσει τον χρόνο εκκίνησης και να οδηγήσει σε υπερβολική πτώση αρχικής τάσης.