Zapobiegaj przetężeniu podczas ładowania kondensatora filtra

Mam ten obwód:

Podczas rozruchu zasilacz doświadcza stanu przetężenia, ponieważ gdy kondensator jest naładowany, wygląda jak zwarcie widoczne z zasilacza. Jak mogę temu zapobiec?

Dodanie rezystora ograniczającego prąd, zanim kondensator nie jest dla mnie odpowiedni, ze względu na spadek napięcia zależny od obciążenia - obciążenie oczywiście będzie wyglądać na mniejsze, gdy kondensator zostanie naładowany przy maksymalnym prądzie około 2 A. Być może jest prosty obwód do tymczasowego włączenia rezystora ograniczającego prąd? Lub inne proste rozwiązanie?

DODANY. Mam te pomysły. Prosimy o komentarz.

Dobrze zaprojektowane zasilacze radzą sobie z ładowaniem kondensatora na kilka sposobów:

• wstępnie naładowany styk pierwszego wiązania, który ma rezystor lub termistor NTC połączony szeregowo ze stykiem; ta ścieżka wstępnie ładuje nasadkę przez opór i ulega zwarciu, gdy inne piny zasilania łączą się w pary

• funkcja łagodnego rozruchu, w której napięcie wyjściowe zwiększa się w ciągu dziesiątek lub setek milisekund, zmniejszając prąd ładowania kondensatora

• tryb pracy z ceglaną ścianą lub prądem stałym; gdy występuje duże obciążenie, zasilacz przechodzi w tryb regulacji prądu (utrzymuje prąd wyjściowy na stałym poziomie i pozwala na spadek napięcia), który kontroluje ładowanie dowolnych kondensatorów

Ponieważ twój zasilacz nie wydaje się mieć żadnej z tych funkcji, potrzebujesz zewnętrznego rozwiązania. Kilku producentów produkuje tak zwane kontrolery typu hot-swap, które zasadniczo działają jak programowalne rezystory (wykorzystujące MOSFET), aby przykładać obciążenie do wyjścia zasilającego w kontrolowany sposób, niezależnie od samego zasilacza.

Pozwala to na stopniowe ładowanie kondensatorów bez przeciążania zasilacza, a po naładowaniu pokrywek niski $R_{ds(on)}$ MOSFET sprawia, że ​​straty można kontrolować.

Przez większość czasu nie ma potrzeby stosowania szeregowego rezystora ograniczającego prąd przy zastosowaniu kondensatora filtrującego. To powiedziawszy, niektóre rodzaje kondensatorów (tantal i niektóre organiczne typy półprzewodników) wymagają ograniczenia prądu ładowania / rozładowania.

Nie wspomniałeś o mocy zasilacza ani o tym, ile kondensatora próbujesz naładować - ta informacja jest oczywiście potrzebna, aby ocenić, czy koszt i złożoność kontrolera typu hot-swap jest uzasadniona.

Myślę, że to, czego szukasz, nazywa się „ogranicznikiem prądu rozruchowego”. Oto wyszukiwanie na Digi-key , które może znaleźć to, czego szukasz. A tutaj jest artykuł w Wikipedii na ten temat .

Jeśli twój obwód ma „układ resetujący” i jeśli nie będzie pobierał dużego prądu podczas resetowania, sugerowałbym być może użycie MOSFET do włączania i wyłączania prądu wejściowego, ale z rezystorem o średniej wartości, aby pozwolić na pewien prąd przez gdy MOSFET jest wyłączony. Dopóki kondensator nie naładuje się do progu resetowania i nie znajdzie się powyżej tego punktu wystarczająco długo, aby chip resetujący był szczęśliwy (co oznacza, że ​​będzie miał czas na ładowanie dalej powyżej progu), prąd w urządzeniu będzie ograniczony, ale urządzenie sam nie zużyje dużo prądu. Po szczęśliwym zresetowaniu MOSFET zapewni doskonałą ścieżkę przewodzenia, umożliwiając w ten sposób prawidłowe wykorzystanie prądu zasilania przez urządzenie.

Rozwiązaniem z dawnych czasów było połączenie szeregowe rezystora, a następnie użycie przekaźnika do zwarcia rezystora. Cewka przekaźnika przechodzi przez kondensator, tak że przekaźnik zaciąga się po wzroście napięcia do odpowiedniego poziomu.

Innym rozwiązaniem jest określenie zasilacza prądu stałego z ograniczeniem prądu (powiedzmy przy 3A, jeśli obciążenie wynosi 2A) zamiast wyzwalania, gdy wyczuje nadprąd.

Zwykle starasz się upewnić, że Twój kondensator jest mniejszy niż maksymalna pojemność wyjściowa dozwolona dla twojego zasilania. Niektóre konwertery DC-DC pozwalają na zaledwie 100 µF. Jeśli charakterystyka wyjściowa twojego zaopatrzenia jest typu składanego, jest to bardzo ważna informacja - i jeśli potrzebujesz dowolnego rozmiaru, potrzebujesz zapasów, które nie zamykają się lub czkną podczas zdarzeń przetężeniowych. kondensatora. Jeśli nie ma takiej oceny w arkuszu danych twojego zaopatrzenia, polegasz na czystym szczęściu, nawet jeśli eksperymentujesz z rezystorami szeregowymi.

Pytania, które zawsze sprowadzają się do: Czy Twój zasilacz przestanie działać i jak szybko tam się pojawi? Jeśli wyłączy się szybciej, niż zajmie Ci naładowanie kondensatora i uzyskanie niskiego prądu, nie zadziała.