Khi thiết bị công nghiệp được khởi động, dòng xung (được gọi là dòng sóng) sẽ được tạo ra cao hơn nhiều so với dòng điện làm việc bình thường.sự gia tăng khởi động này có thể là 10 đến 30 lần hiện tại trạng thái ổn địnhDòng điện giật mạnh này được tạo ra ngay lập tức, gây ra căng thẳng điện và cơ học khổng lồ.
Nếu không được kiểm soát đúng cách, dòng điện tăng áp có thể gây ra việc ngắt mạch, phun an toàn, làm hỏng các thành phần nhạy cảm và thậm chí làm suy giảm hiệu suất của các đầu nối và nguồn cung cấp điện.phát triển một chiến lược quản lý dòng điện giật hiệu quả là điều cần thiết cho hoạt động đáng tin cậy và an toàn của các hệ thống công nghiệp.
Một cách để quản lý sự gia tăng khởi động là kết nối một bộ giới hạn dòng điện gia tăng (ICL) theo chuỗi tại đầu vào điện của thiết bị.nhiệt điện với hệ số nhiệt độ âm (NTC) được sử dụng rộng rãi do thiết kế đơn giản và dễ dàng tích hợp. NTC thermistor là một điện trở nhạy cảm với nhiệt độ có giá trị điện trở giảm theo nhiệt độ tăng.
Hình 1: ERT-J0EG103FA NTC thermistor của Panasonic Electronic Components, điện trở danh nghĩa là 10 k Ω ở 25 ° C, dung sai điện trở là ± 1%.
Khi các thiết bị điện công nghiệp được tắt, kháng của các yếu tố NTC là tương đối cao.Kháng nhiệt trạng thái lạnh cao này có thể làm chậm dòng xung ban đầu khi khởi động, tương đương với một bộ đệm hiện tại.
Khi chảy qua một thermistor với một dòng điện vào giới hạn, nó được làm nóng bởi hiệu ứng nhiệt kháng.mà sẽ thấp hơn nhiều so với giá trị kháng lạnhTrong một thời gian rất ngắn, thermistor chuyển sang trạng thái kháng cự thấp. Tại thời điểm này, tụ đầu vào được sạc đầy đủ và có thể chảy qua dòng điện hoạt động bình thường.
NTC hoàn toàn thoát khỏi trạng thái bảo vệ sau sự kiện tăng cường, gần với trạng thái mạch ngắn trong quá trình vận hành trạng thái ổn định.một NTC với điện trở lạnh 10 Ohm có thể giảm xuống dưới 0.5 Ohm sau khi sưởi ấm đầy đủ. Điều này đảm bảo rằng thiết bị công nghiệp hoạt động ở điện áp gần như đầy đủ trong điều kiện trạng thái ổn định trong khi giảm thiểu tổn thất năng lượng của nhiệt hồi.
Các cân nhắc thiết kế khi triển khai các hệ thống hạn chế NTC
Để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy và hiệu quả, một số tham số thiết kế phải được xem xét khi triển khai các thiết bị giới hạn dư thừa dựa trên NTC.
Giá trị kháng nước lạnh
Chống trạng thái lạnh (R25) là điện trở định giá ở nhiệt độ 25 °C và được sử dụng để xác định điện trở ban đầu khi giới hạn dòng chảy.Dựa trên dòng điện và điện áp cung cấp cao nhất cần thiếtCác kỹ sư sẽ sử dụng luật Ohm để tính toán kháng cự này: R = Vpeak/Imax (sự gia tăng)..325 V đỉnh), một điện trở trạng thái lạnh 325/20 ≈ 16 Ω là cần thiết để giới hạn dòng điện vào đỉnh 20 A.
Các nhà sản xuất như TDK Electronics, VisAmetherm và Amphenol Advanced Sensors cung cấp các sản phẩm NTC với các giá trị tiêu chuẩn như 2 Ω, 5 Ω, 10 Ω, 22 Ω, 47 Ω ở 25 ° C.Việc lựa chọn khả năng chống lạnh phù hợp là rất quan trọng bởi vì R25 cao hơn cung cấp sự ức chế giật tốt hơnTuy nhiên, một giá trị quá cao có thể giới hạn quá mức dòng sạc, tăng thời gian khởi động và dẫn đến giảm điện áp ban đầu quá mức.