× Компанія Каталог Новини Вакансії Профиль Виробники Контакти Доставка Тех.поддержка

Обмежувач пускового струму ICL-16 MEAN WELL

  • 29.03.2021
  • 127

У схемі імпульсного джерела живлення зазвичай використовуються електролітичні конденсатори, щоб зменшити напругу пульсацій і поліпшити стабільність вихідної напруги при осіданні напруги живлення. Однак для зарядки такі конденсатори вимагають великого струму при запуску, що призводить до виникнення великого пускового струму. Щоб звести його до мінімуму, в якості основного компонента схеми придушення пускового струму багато розробників джерел харчування використовують термістори з негативним температурним коефіцієнтом (NTC). Але дані термістори у час роботи джерела споживають енергію безупинно, не тільки впливаючи на його ККД, але і виділяючи тепло. Тому значення опору термісторів NTC не може бути високим. До того ж можливе обмеження пускового струму, тільки в 15-20 раз перевищує номінальний струм, що в деяких випадках недостатньо. Серія ICL-16 [1] від компанії MEAN WELL [2] вирішує дану проблему в застосуваннях, що вимагають низького пускового струму. В статті і піде мова про цей пристрій.

Зовнішній вигляд ICL-16

СЕРІЯ ICL-16, ОБМЕЖУВАЧІ ПУСКОВОГО СТРУМУ

 CL-16 (мал. 1) - це обмежувач пускового струму на 16 А, який використовується для зменшення пікового струму малої тривалості (<1 мс), викликаного ємнісними навантаженнями, до яких відносяться імпульсні перетворювачі напруги. З додаванням обмежувача пускового струму після автоматичного вимикача ефективно знижується ймовірність його помилкового спрацьовування при запуску одного або декількох джерел живлення, що підвищує надійність.

 ICL-16 складається з трьох частин:

  • керамічний резистор R, чий опір не змінюється зі зростанням температури, тому пусковий струм обмежується на одному рівні при різних зовнішніх умовах;
  • обхідний реле, яке використовується для шунтування резистора після запуску;
  • ланцюг управління обхідним реле (Мал. 2).

Така схема дозволяє значно знизити тепло, що виділяється під час роботи, і підвищити стабільність, тим самим відрізняючи ICL-16 від інших обмежувачів пускового струму, які використовують термістори у своєму складі.

Існує два типи виконання пристроїв ICL-16: для монтажу на DIN-рейку – ICL-16R, в лінійному корпусі - ICL-16L (Мал. 3)                                                   Мал. 1. Зовнішній вигляд ICL-16

Блок-схема обмежувача ICL-16   Схема підключення ICL-16

         Мал. 2. Блок-схема обмежувача ICL-16                                                                                                                                                           Мал. 3. Схема підключення ICL-16

ПІДРАХУНОК КІЛЬКОСТІ ПРИЄДНУВАНИХ ДЖЕРЕЛ ЖИВЛЕННЯ

Технічні дані ICL-16

При підрахунку кількості джерел живлення, які підключаються до одного пристрою ICL-16, враховуються два його ключові параметри: номінальний струм і допустима ємність під’єднаного навантаження. Нижче наведено приклад зі світлодіодним драйвером MEAN WELL серії XLG-240. Такий розрахунок можна виконати з будь-яким джерелом харчування.

  • Крок 1

У специфікації обмежувача пускового струму ICL-16 [4] вказано номінальний струм 16 А, максимальна ємність навантаження, яке підключається 2500 мкФ (Мал. 4).

 

   Мал. 4. Технічні дані ICL-16

Технічні дані джерела живлення XLG-240

  • Крок 2

Відповідно до технічних даних світлодіодного драйвера XLG-240 [3] його типовий вхідний струм при повному навантаженні і вхідній напрузі 230 В AC становить 1.3 А (Мал. 5). З урахуванням цього значення і номінального струму обмежувача 16 А максимальна кількість підключаємих драйверів складе: 16 / 1.3 А ≈ 12 шт.

  • Крок 3

У звіті про випробування драйвера XLG-240 [5] зазначено номінал ємності його вхідного конденсатора електроліта 120 мкФ (Мал. 6). З урахуванням цього значення і максимальній ємності навантаження обмежувача 2500 мкФ максимальну кількість підключаємих драйверів складе: 2500/120 мкФ ≈ 20 шт

Мал. 5. Технічні дані джерела живлення XLG-240

                                          Звіт про випробування джерела живлення XLG-240

Мал. 6. Звіт про випробування джерела живлення XLG-240

  • Крок 4

Потрібно вибрати найменше значення з кроків 2 і 3 і помножити його на коефіцієнт 0.9: 12 × 0.9 ≈ 10 шт. Таким чином, до одного обмежувача пускового струму ICL-16 рекомендується підключати до 10 світлодіодних драйверів серії XLG-240. В цьому випадку буде забезпечена висока стабільність і надійність всієї системи.

ПІДБІР АВТОМАТИЧНОГО ВИМИКАЧА

Автоматичний вимикач (автомат) застосовується, як пристрій захисту електричного та електронного обладнання від пошкоджень, викликаних перевантаженням або коротким замиканням. Автомат також використовується в освітлювальній системі світлодіодного освітлення, де, як правило, встановлено велику кількість імпульсних джерел живлення (світлодіодних драйверів), включення яких супроводжується різким зростанням вхідного струму.

Автоматичні вимикачі крім номінального струму діляться також за типом характеристики спрацьовування (A, B, C, D), яка є, по суті, чутливістю автомата - найменший струм, при якому автомат відключаєтеся миттєво. Автомати типу A використовуються в найбільш чутливих напівпровідникових ланцюгах. У них найменший струм миттєвого розчеплення (2-3) × In, де In номінальний струм автомата. Автомати типу B передбаченні в схемах, що живлять комп'ютери, електронне обладнання, побутові прилади. Їх струм миттєвого розчеплення становить (3-5) × In. Тип C зі струмом миттєвого розчеплення (5-10) × In призначений для захисту обладнання в ланцюгах, а також в системах світлодіодного освітлення. Автоматичні вимикачі типу D застосовуються для захисту обладнання з великим пусковим струмом, такого як трансформатори, соленоїдні вентилі і т. д. Їх струм спрацьовування дорівнює (10-20) × In. Для систем освітлення зі світлодіодними драйверами MEAN WELL рекомендуються автомати типу C і D.

При підборі автоматичних вимикачів враховуються такі основні характеристики:

  • Номінальна напруга, при якому гарантується справна робота автомата. Наприклад, 240 або 120 В AC.
  • Кількість контактів для підключення електричних ланцюгів. Двоконтактний вимикач, зокрема, дозволяє працювати одночасно з двома ланцюгами. Трьох- чотирьох контактний вимикач використовується для роботи в трифазній мережі.
  • Номінальний струм (AT або In) - максимальних струм, при якому гарантується якість функціонування даного автомата без розчеплення.
  • Типорозмір (AF), показує максимальну величину струму, на котрі може бути розрахований другий автоматичний вимикач з ідентичними габаритами.
  • Номінальна гранична вимикаюча здатність при короткому замиканні (IСU) - це максимальний струм короткого замикання з допустимого робочого діапазону, наприклад 380 В AC - 30 кА. Після розчеплення автомата подальша його експлуатація не гарантується, бо, швидше за все, не будуть забезпечені його номінальні характеристики.
  • Номінальна експлуатаційна вимикаюча здатність при короткому замиканні (Ics), після якого гарантується якість функціонування автомата з номінальними характерниками. Ics завжди менше, ніж IСU, наприклад 380 В AC - 15 кА.

Згідно з встановленими правилами, всі перераховані характеристики повинні бути вказані в специфікації будь-якого автоматичного вимикати отримувача. При виборі відповідного автомата необхідно дотримуватися наступних правил:

  • Номінальний струм автоматичного вимикача повинен бути більше, ніж сумарний вхідний струм вмикаємих джерел живлення. Звичайно струм In автомата повинен бути не менше сумарного струму, помноженого на коефіцієнт 1.25.
  • Номінальна експлуатаційна вимикаюча здатність короткого замикання (Ics) автомата повинна перевищувати загальний пусковий струм підключаємих джерел живлення, який виникає в момент їх включення. Як правило, пусковий ток має тривалість порядку мікросекунд і їм можна знехтувати. Отже, за умови, що пусковий струм не перевищує номінальну відключаючу здатність при короткому замиканні Ics, гарантована якість функціонування вимикача.

ПРИКЛАД РОЗРАХУНКУ

Автомат BHA32C16 виробника SHIHLIN ELECTRIC використовується в системі зі світлодіодними драйверами XLG-75. Автомат BHA32C16 має характеристики: тип C (5 × In), напруга 380 В AC, струм 16 А, номінальна експлуатаційна вимикаюча здатність короткого замикання (ICS) 6 кА / 380 В AC. Характеристики драйвера XLG-75: пусковий струм 50 А, вхідний струм 0.45 А. Скільки драйверів рекомендується підключати до одного автомату для роботи без розчеплення?

• 16 А / 1.25 = 12.8 А; 12.8 / 0.45 А = 28 шт.

• 70 А × 28 = 1400 А <6 кА.

Згідно з розрахунками, в системі з автоматичним вимикачем BHA32C16 рекомендується підключати до 28 світлодіодних драйверів XLG-75.

Слід пам'ятати, що дані розрахунки актуальні при температурі навколишнього середовища +25 ° C. Найчастіше реальна температура світлодіодної системи вище, тому в розрахунки слід вносити відповідні поправки з урахуванням температурної залежності, зазначеної в технічному описі автоматичного вимикача.

ВИСНОВОК

Для будь-якої системи світлодіодного освітлення рекомендується використовувати автоматичний вимикач з ретельно розрахованими характеристиками. У багатьох випадках вибрати один автомат для всієї системи не представляється можливим. Тому слід розбивати її на кілька підсистем і розраховувати потрібний автомат для кожної з них.

Пусковий струм неминуче виникає при включенні імпульсних джерел живлення. При розрахунку потрібного автоматичного вимикача доцільно застосовувати обмежувач пускового струму ICL-16 від виробника MEAN WELL, що дозволяє використовувати автомат меншого номіналу струму для такої ж кількості світлодіодних драйверів, встановлених в системі.

Література:

1. Introduction and Selection: ICL-16 Series and Circuit Breakers. www.meanwell.eu/newsInfo.aspx?c=5&i=3066

2. Специфікація на джерело живлення серії XLG-240. https://storage.sea.com.ua/tech_info/meanwell/XLG-240-spec.pdf

3. Специфікація на обмежувач пускового струму ICL-16. https://storage.sea.com.ua/tech_info/meanwell/ICL-16R,16L-spec.pdf

4. Звіт про випробування джерела живлення XLG-240-L. https://www.meanwell.com/webapp/product/search.aspx?prod=XLG-240&pdf=WExHLTI0MC1MLUFCLXJwdC5wZGY=&a=2

 

Top