抑制涌浪電流熱敏電阻便宜又好用
PFC電容器在初始充電時(shí),將產(chǎn)生系統(tǒng)所能承受的大電流。此短暫的涌浪電流可能比系統(tǒng)的運(yùn)作電流高上許多,而依據(jù)照明應(yīng)用而定,可能會(huì)損壞系統(tǒng)中的其他電路。為避免此種損壞,需要能限制涌浪電流的電路。
涌浪限制電路的核心為高電阻。在電路中放置電阻器可限制電容器能取得的電容。然而一旦電容器已充電,若電阻器留在電路中,其將會(huì)持續(xù)造成熱能損失,并將降低總效率;旧希坏┯坷穗娏魇芟,開關(guān)可用來繞過電阻器。
處理涌浪電流有效率的方式是使用熱敏電阻(Thermistor)。熱敏電阻是一種特殊的可變電阻器,其電阻依據(jù)溫度而定。舉例來說,負(fù)溫度系數(shù)(Negative Temperature Coefficient,NTC)熱敏電阻,其溫度上升時(shí)能大幅度且可預(yù)測(cè)地降低電阻。
為限制涌浪電流,將NTC熱敏電阻放置于電源以及PFC電容器和電感性負(fù)載電容器之間(圖2)。開機(jī)時(shí),NTC熱敏電阻溫度低,故能提供高電阻。除了限制進(jìn)入電容器中的電流外,此高電阻產(chǎn)生的熱能將提高熱敏電阻的溫度。
圖2 加入NTC熱敏電阻以限制涌浪電流
NTC自動(dòng)加熱的同時(shí),其電阻快速下降。當(dāng)涌浪電流趨于平穩(wěn)的同時(shí),NTC熱敏電阻的溫度已經(jīng)足夠?qū)㈦娮杞档降停夷茏岆娏魍ㄟ^,而不對(duì)系統(tǒng)運(yùn)作或效率帶來負(fù)面的影響。如此一來,NTC熱敏電阻能有效地提供限制涌浪電流所需的電阻,同時(shí)排除了對(duì)額外電路系統(tǒng)的需求,如旁路開關(guān)。
NTC熱敏電阻的耐用度須相當(dāng)高,其有效運(yùn)作范圍介于-50℃~250℃。目前,電路保護(hù)元件制造商已意識(shí)到至277V的轉(zhuǎn)變,并針對(duì)照明應(yīng)用開發(fā)了用于此種較高電壓等級(jí)的熱敏電阻,同時(shí)為業(yè)界提供具UL與CSA認(rèn)證的熱敏電阻,客戶因此可將由于電阻熱能而損耗的功率效率降至低。
適用于照明應(yīng)用的NTC熱敏電阻的價(jià)格范圍為0.15~0.90美元。與那些售價(jià)0.50至1美元以上的電阻器相比,NTC熱敏電阻所被評(píng)定的等級(jí)足以處理電燈安定器的大量電流。電阻器的價(jià)格同時(shí)需要將涌浪電流受限后,用于繞過電阻器的電路考量進(jìn)去。
功率因數(shù)修正極為簡(jiǎn)易且安裝價(jià)格低。就能提高的效率而言,PFC對(duì)許多電感性照明應(yīng)用來說都是必然的新選擇,即使原本的設(shè)計(jì)不要求使用PFC。且有了負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻后,照明設(shè)備商便能保護(hù)照明系統(tǒng),在無需復(fù)雜昂貴的旁路電路之下,使其免受到跟PFC相關(guān)之涌浪電流的影響。