Inhoudsopgave
Advertenties
SECTIE 4 |
4.1 EIGENSCHAPPEN VAN DE GEÏNTEGREERDE SCHAKELVOEDING
(SMPS)
De geïntegreerde schakelvoeding (Switched Mode Power Supplies (SMPS)) wordt veel
gebruikt om de binnenkomende AC-voeding om te zetten in verschillende voltages
zoals 3,3V, 5V, 12V, 24V etc. die worden gebruikt om verschillende apparaten en
circuits te voeden die worden gebruikt in elektronische apparatuur zoals opladers,
computers, audio- en video-apparatuur, radio's etc. Voor het filteren gebruikt SMPS
grote condensatoren in aan de ingang. Als de voeding wordt ingeschakeld, ontstaat
er een zeer grote inschakelstroom aangetrokken door de voeding doordat de
condensatoren voor de invoer worden geladen (de condensatoren fungeren bijna
als een kortsluiting op het moment dat de voeding wordt ingeschakeld).
De inschakelstroom bij het inschakelen is tientallen keren groter dan de nominale
RMS-invoer en duurt enkele milliseconden. Een vergelijkend voorbeeld van de
invoerspanning versus de golfvormen van de invoer is te zien in Afb. 4.1. Het is
duidelijk te zien dat de eerste invoerpuls net na het inschakelen >15 keer groter is
dan de stabiele RMS-stroom. De inschakelstroom verdwijnt na ongeveer 2 of 3 cycli,
dat wil zeggen na ongeveer 40 tot 60 milliseconden voor de 50 Hz sinusgolf.
Bovendien is de door een SMPS aangetrokken stroom (zonder een vermogens-
factorcorrectie), als gevolg van de aanwezigheid van condensatoren met een hoge
waarde, niet sinusvormig maar niet-lineair zoals weergegeven in Afb. 4.2.
De stabiele invoerstroom van SMPS is een trein van niet-lineaire pulsen in plaats van
een sinusvormige golf. Deze pulsen duren twee tot vier milliseconden, elk met een
zeer hoge piekfactor van ongeveer 3 (Piekfactor = Piekwaarde + RMS-waarde).
Veel SMPS-eenheden hebben een "inschakelstroomlimiet" ingesteld. De meest
gebruikte methode is de NTC-weerstand (Negative Temperature Coefficient).
De NTC-weerstand heeft een hoge weerstand als het koud is, en een lage weerstand
als het heet is. De NTC-weerstand is serieel aangesloten met de invoer op de voeding.
De koude weerstand beperkt de invoerstroom terwijl de condensatoren aan het
opladen zijn. De invoerstroom verhit de NTC en de weerstand wordt minder tijdens
normaal gebruik. Als de voeding daarentegen snel in en uit wordt geschakeld zal de
NTC-weerstand heet zijn zodat de lage weerstand ervan de inschakelstroom niet kan
tegenhouden.
De omvormer moet daarom het juiste vermogen hebben om de hoge
inschakelstroom en de hoge piekfactor van de door de SMPS te leveren stroom
te kunnen weerstaan. Normaal hebben omvormers een kortdurend nominaal
piekvermogen van 2 keer hun Vastgestelde continue vermogen.
Daarom wordt aanbevolen dat het vastgestelde continue vermogen van de
omvormer >2 keer het continue vermogen van de SMPS te laten zijn als de grootte
van de omvormer moet worden ingesteld op een piekfactor van 3. Voorbeeld: een
SMPS met een waarde van 100 Watt moet worden gevoed vanuit een omvormer met
een Vastgestelde continue vermogen van > 200 Watt.
Direct voeden / Geïntegreerde
schakelvoeding (SMPS ('Switch Mode
Power Supplies'))
15
Advertenties
Inhoudsopgave
