在電源轉(zhuǎn)換器中,輸入電容器通過(guò)感應(yīng)電纜注入電源。當(dāng)?shù)谝淮尾迦胂到y(tǒng)時(shí),寄生電感會(huì)使輸入電壓的鈴聲幾乎是其直流值的兩倍,也被稱為熱堵塞。沒(méi)有足夠的阻尼功率轉(zhuǎn)換器輸入和缺乏涌流控制會(huì)損害轉(zhuǎn)換器。

使用輸入大容量電解電容器來(lái)降低非電池轉(zhuǎn)換器的輸入電壓,可以在首次使用電池功率時(shí)防止過(guò)大的電壓響,同時(shí)也可以防止影響轉(zhuǎn)換器穩(wěn)定性的共振。移至24伏 在…中 and 48 V 在…中 系統(tǒng)從傳統(tǒng)的12V汽車電池,需要適當(dāng)?shù)木彌_輸入變得更加重要。12V電池系統(tǒng)通常使用40V或以上的組件,以在負(fù)荷-------------------------------情況下維持短時(shí)電壓峰值。12V系統(tǒng)的最大直流電壓可達(dá)到18V 直流電.熱堵塞會(huì)引起輸入鈴聲,電壓接近輸入的兩倍,如36V。這遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于40V或更高評(píng)級(jí)組件.然而,在一個(gè)48V系統(tǒng)中,穩(wěn)定的輸入電壓可以達(dá)到54V,輸入的響鈴可能超過(guò)100V,損壞的組件的等級(jí)為80V。

傳統(tǒng)的12V系統(tǒng)通常假設(shè)阻尼電容器有足夠的有效串聯(lián)電阻(ESR)來(lái)抑制共振。但是,對(duì)于低成本的鋁電解電容器,實(shí)際有效的ESR比公布的最大值要低得多,當(dāng)使用電池功率時(shí),會(huì)產(chǎn)生更少的阻尼和更大的震動(dòng)。在12V系統(tǒng)中,降低阻尼可能仍足以防止下游直流/直流的不穩(wěn)定性,而且響鈴不會(huì)造成損害。然而,在48V系統(tǒng)中,更容易發(fā)生鈴聲,您可以添加離散電阻器與輸入阻尼電容器串聯(lián)?；诜€(wěn)定的脈動(dòng)電流,0603(1608公制)應(yīng)該足夠了。

在…中 圖1 從現(xiàn)有的DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入濾波器中得到的L1和C1值產(chǎn)生了共振,由方程1表示:

我們選擇了目標(biāo)阻尼電容器 ，及阻尼電阻(R D ), C D 最好是至少三次C 1 .我們選擇了150F的C型標(biāo)準(zhǔn)值 D

公式2表示目標(biāo)阻尼電阻:

阻尼電阻(R D ),加上兩個(gè)與C串聯(lián)的一歐姆電阻 D .

圖1 一種簡(jiǎn)化的有阻尼的輸入濾波器,可以防止電池電源在第一次使用時(shí)出現(xiàn)過(guò)大的電壓響,同時(shí)也可以防止可能破壞轉(zhuǎn)換器穩(wěn)定性的共振。

圖2 顯示了模擬的熱插接響應(yīng),該熱插接響應(yīng)不受或與添加的0.5u阻尼電阻串聯(lián)為C。 D .

圖2 無(wú)阻尼和阻尼阻尼電阻與C串聯(lián)熱堵塞仿真 D .

通過(guò)正確的阻尼電阻和電容器組合,實(shí)現(xiàn)了輸入濾波器的阻尼.然而,有一個(gè)方面很容易被忽視。在實(shí)驗(yàn)室里,我們經(jīng)歷了阻尼電阻(R D )當(dāng)供應(yīng)熱堵塞時(shí)。我們發(fā)現(xiàn)阻尼電阻器的峰值功率由方程3表示:

對(duì)于超過(guò)54伏的1o電阻,每個(gè)電阻的峰值大約為2900瓦。此外,電阻的耗散幾乎與阻尼電容器中存儲(chǔ)的能量相同(C D )在很短的時(shí)間內(nèi)。阻尼電容器中儲(chǔ)存的能量用方程4表示:

在我們的例子中,這個(gè)能量是在兩個(gè)1電子分電阻之間平均共享的。在54伏時(shí)的電容為150 在…中 大約是220MJ的總數(shù),或110MJ的每一個(gè)電阻。這是一個(gè)稍微嚴(yán)格的假設(shè),因?yàn)镃的內(nèi)部ESR D 通過(guò)這些電阻降低實(shí)際峰值電壓約4%。

在浪涌評(píng)級(jí)圖中,將實(shí)際的涌流映射到曲線并不簡(jiǎn)單。實(shí)際的浪涌曲線將大致呈遞減的指數(shù)波形,而電阻評(píng)級(jí)則假設(shè)一個(gè)固定的持續(xù)時(shí)間常數(shù)功率,如圖所示。 圖3 .

圖3 測(cè)量電阻率的例子,顯示一個(gè)大致衰退的指數(shù)波形。

一種保守的方法是將電阻中耗散的總能量除以峰值功率。然后,您可以檢查這個(gè)結(jié)果的脈沖持續(xù)時(shí)間,與浪涌的電阻表。計(jì)算的脈沖比實(shí)際的脈沖要嚴(yán)重,實(shí)際的脈沖是在更大的時(shí)間范圍內(nèi)分散的相同的加熱能量。在我們的情況下,每一個(gè)電阻,110MJ除以2900W是38.一個(gè)包級(jí)電阻的尺寸為2512sg733A/w3A,可以處理4.5千瓦,大約40安培,這意味著這個(gè)包電阻適合這個(gè)應(yīng)用。相同的2512包中的通用電阻器的功率等級(jí)比覆蓋式電阻器低一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。

此計(jì)算忽略了串聯(lián)電感效應(yīng)。一個(gè)電感器將減緩電流上升到電阻器和減少最大功率,但也將增加過(guò)度的總損失,如圖2所示。模擬結(jié)果表明,10種電感的峰值功率比2.9千瓦計(jì)算功率下降30%,但電阻的總能量比先前計(jì)算的110MJ高出17%。評(píng)級(jí)曲線表明,允許的能量遵循峰值功率比和負(fù)三分之二功率。因此,峰值功率減少30%,導(dǎo)致?lián)p失增加27%,我們的計(jì)算仍然保守,對(duì)于沒(méi)有和串聯(lián)輸入電感。