스위칭 전원 공급 장치로 인해 서지 전류가 발생하는 이유
과거와 현재 일반적으로 사용되는 다양한 전원 공급 장치 중에서 스위칭 전원 공급 장치는 매우 널리 사용되며 일반적으로 모든 설계 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 이러한 유형의 전원 공급 장치는 매우 경제적이지만 산업 설계에도 몇 가지 문제가 있습니다. 그렇기 때문에 많은 스위칭 전원 공급 장치(특히 고전력 스위칭 전원 공급 장치)에는 전원을 켜는 순간 큰 전류를 끌어야 한다는 고유한 단점이 있습니다. 이 서지 전류는 전원 공급 장치의 정적 작동 전류의 10~100배에 달할 수 있습니다. 결과적으로 적어도 두 가지 문제가 발생할 수 있습니다. 첫째, DC 전원 공급 장치가 충분한 시작 전류를 제공할 수 없는 경우 스위칭 전원 공급 장치는 잠금 상태에 들어가 시작할 수 없습니다. 둘째, 이러한 서지 전류는 입력 전원 전압의 저하를 초래할 수 있으며, 이는 동일한 입력 전원을 사용하는 다른 전력기기의 순간 정전을 발생시키기에 충분하다.
입력 서지 전류를 제한하는 전통적인 방법은 부온도 계수 서미스터 전류 제한 저항(NTC)을 직렬로 연결하는 것입니다. 그러나 이 간단한 방법에는 많은 단점이 있습니다. 예를 들어 NTC 저항기의 전류 제한 효과는 주변 온도에 크게 영향을 받고, 입력 주 전력망이 짧은 시간 동안 중단될 경우 전류 제한 효과는 부분적으로만 달성될 수 있습니다. 수백 밀리초), NTC 저항의 전력 손실은 스위칭 전원 공급 장치의 변환 효율을 감소시킵니다. 실제로 위에서 언급한 두 가지 문제는 '소프트 스타트 회로'를 통해 해결될 수 있는데, 이에 대해서는 아래에서 자세히 설명하겠다.
스위치 전원 1개에 서지 전류가 발생하는 이유
스위칭 전원 공급 장치의 입력 회로는 대부분 커패시터 필터링 정류기 회로를 사용합니다. 들어오는 전원 공급 장치를 닫는 순간 커패시터의 초기 전압이 0이므로 커패시터를 충전하는 순간 큰 서지 전류가 형성됩니다. 특히 고전력 스위칭 전원 공급 장치의 경우 100A 이상의 서지 전류를 달성하기 위해 더 큰 필터링 커패시터가 사용됩니다. 전원 연결 시 이러한 큰 서지 전류로 인해 입력 퓨즈가 끊어지거나 닫히는 스위치의 접점이 끊어져 정류기 브리지에 과전류 손상이 발생할 수 있습니다. 가벼운 것조차도 공기 스위치가 닫히지 않을 수 있습니다. 위의 모든 현상으로 인해 스위칭 전원 공급 장치가 정상적으로 작동하지 않게 됩니다. 이러한 이유로 거의 모든 스위칭 전원 공급 장치에는 전류 서지를 방지하기 위한 소프트 스타트 회로가 장착되어 중고 로봇 전원 공급 장치의 정상적이고 안정적인 작동을 보장합니다.
2. 소프트 스타트 회로의 전기적 작동 원리
스위칭 전원 공급 장치 시동 시 서지 전류를 제거하기 위해 "소프트 스타트 회로"를 사용하면 위에서 언급한 기존 서지 전류 제한 방법의 단점을 효과적으로 피할 수 있습니다. 서지 전류를 제거하기 위해 "소프트 스타트"를 통해 스위칭 전원 공급 장치의 시작을 제어하는 데에는 전원을 켜는 순간 부하를 제거하고 유효 전류를 제한한다는 두 가지 설계 원칙이 포함됩니다. 부하가 구동되지 않는 경우 스위칭 전원 공급 장치가 시작될 때의 전류는 일반적으로 매우 작습니다. 많은 경우에 시동 전류는 실제로 이 방법을 사용하여 유지되는 정상 상태 작동 전류보다 작을 수 있습니다.
