Назначение
В схемах силовой электроники, таких как сварочные инверторы или преобразователи частоты для асинхронных двигателей, содержится достаточно мощный выпрямитель сетевого напряжения.
На выходе диодного моста в таких схемах установлены электролитические конденсаторы большой ёмкости. И при включении такой схемы в сеть, во время начальной зарядки конденсаторов, в цепи выпрямителя будет протекает ток, который может превышать максимально допустимые значения электронных компонентов и тем самым повредить как сам диодный мост, так и входные цепи питающего переменного напряжения.
Приведённые качестве примера сварочный инвертер и преобразователь частоты – это один из вариантов применения схемы ограничения.
Самый простой способ решить проблему начальной зарядки конденсаторов – применить дополнительную схему, где выпрямитель в течение некоторого времени, достаточного для заряда конденсаторов, подключается не напрямую к сети питающего напряжения, а через мощный низкоомный проволочный резистор, который и ограничит бросок тока.
Схема электрическая
Сетевое напряжение приходит на диодный мост через резистор R4, который как раз и ограничивает бросок тока при заряде выходных электролитических конденсаторов. Сопротивление этого ограничительного резистора обычно лежит в диапазоне от 10 до 100 Ом.
Параллельно резистору R4 включены NO-контакты электромагнитного реле К1, включение которого происходит не сразу после подачи напряжения на схему, а с задержкой, определяемой номиналами электронных компонентов схемы.
Питание схемы осуществляется от того же сетевого напряжения через ограничительную цепочку R1C1 и диодный мост VD1.
К выходу диодного моста VD1 подключен стабилитрон VD2 и конденсатор C2. При подключении устройства к сети должно пройти некоторое время, чтобы конденсатор C2 зарядился до 12 В (напряжение стабилизации VD2).
К цепи VD2C2 подключен делитель напряжения на R2VD3R3, ток через который начнёт протекать только после полного заряда C2.
С этого делителя напряжение снимается для открытия транзистора VT1, в коллекторную цепь которого включено реле К1.
Время задержки включения реле К1 определяет ёмкость конденсатора С2 и напряжение стабилизации VD2 и VD3. За это время конденсаторы силового выпрямителя успевают набрать достаточный уровень заряда, и далее, питание уже происходит напрямую через замкнутые контакты реле К1.
Конструкция
Вариант печатной платы показан на рисунке выше. Плата рассчитана на применение 10-ти амперного реле NRP05-A-12D-G с обмоткой на 12 В.