Was ist Einschaltstrom?
2020-05-25 22:48:03
Was ist Einschaltstrom?
Der Einschaltstrom ist der momentan hohe Eingangsstrom, den eine Stromversorgung oder ein elektrisches Gerät beim Einschalten verbraucht. Er entsteht durch die hohen Anfangsströme, die zum Laden der Kondensatoren und Induktoren oder Transformatoren erforderlich sind.
Der Einschaltstrom wird auch als Einschaltstoßstrom oder Eingangsstoßstrom bezeichnet.
Beim Einschalten bieten die entladenen Kondensatoren in Netzteilen eine niedrige Impedanz, die es ermöglicht, dass hohe Ströme in den Schaltkreis fließen, während sie sich von Null auf ihre Maximalwerte aufladen. Diese Ströme können bis zu 20 Mal so hoch sein wie die Dauerströme. (Beispielsweise beträgt der Einschaltstrom für YSD Supersilm
wasserdichter LED-Treiber 24 V 200 W, 70 A/230 VAC.) Obwohl es nur etwa 10 ms dauert, dauert es zwischen 30 und 40 Zyklen, bis sich der Strom auf den normalen Betriebswert stabilisiert. Wenn die hohen Ströme nicht begrenzt werden, können sie das Gerät beschädigen, Spannungsabfälle in der Versorgungsleitung verursachen und Fehlfunktionen anderer Geräte verursachen, die über dieselbe Versorgung versorgt werden.
Wie kann der Einschaltstrom begrenzt werden?
Die beiden allgemein verwendeten Schutzmethoden sind die passive, bei der ein resistiver Strombegrenzer in Reihe mit der Versorgung geschaltet wird, und die aktive, bei der eine elektronische Schaltung bestehend aus Widerständen, einem Schaltgerät und einer Steuerschaltung verwendet wird.
Widerstand in Reihe
Bei Netzteilen mit geringer Leistung wird der Widerstand in Reihe mit der Stromeingangsleitung geschaltet. Bei größeren Netzteilen ist diese Methode jedoch aufgrund der Ineffizienz aufgrund der hohen Verlustleistung und der Verluste im Serienwiderstand nicht geeignet.
NTC-Thermistoren
Bei dieser Methode wird ein Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC) verwendet, der in Reihe mit der Stromeingangsleitung geschaltet ist.
Bei Umgebungstemperatur weist das NTC-Gerät einen hohen Widerstand auf. Wenn der Strom eingeschaltet wird, begrenzt der hohe Widerstand die Menge des Einschaltstroms, der in den Schaltkreis fließt. Wenn der Strom fließt, steigt die Temperatur des Thermistors, wodurch der Widerstand erheblich reduziert wird. Dieser stabilisiert sich bei weniger als einem Ohm und ermöglicht es, dass der Dauerstrom in den Schaltkreis fließt.
Paralleler elektronischer Schalter
Verwendung eines elektronischen Schalters oder Relais parallel zu den Thermistoren oder Widerständen. Das Strombegrenzungsgerät bietet beim Start einen hohen Widerstand, wonach der Schalter eingeschaltet wird, um das Gerät kurzzuschließen. Die Methode stellt sicher, dass der Thermistor auf seinen Anfangswiderstand abkühlen kann und bereit ist, im Falle eines Stromausfalls und einer Wiederherstellung oder wenn man ein Gerät ausschaltet und sofort wieder einschaltet, vor einem nachfolgenden Spannungsstoß zu schützen.
Aktive Schaltkreise
Ein aktiver Schaltkreis besteht aus Widerständen, Transistoren, Triacs oder Thyristoren und einem Steuerschaltkreis zum Ansteuern des Schaltgeräts. Diese eignen sich für Anwendungen, die Hot-Restart-Funktionen erfordern.
Die Wahl der Schutzmethode hängt von der Häufigkeit der Einschaltströme, den Kosten, dem Leistungsniveau des Geräts, der erwarteten Zuverlässigkeit und der Leistung ab. Der NTC-Thermistor wird häufig als Begrenzungsgerät verwendet und aufgrund seines einfachen Designs und seiner geringen Kosten im Vergleich zum aktiven Schaltkreis bevorzugt. Er weist jedoch einige Nachteile auf, die ihn für den Einsatz unter extremen Wetterbedingungen oder für empfindliche Anwendungen ungeeignet machen.
