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| Das Einschaltverhalten gibt Aufschluss über
maximale Ströme, besonders
der primären Gleichrichterdioden und die Ströme in
den primären
Elektrolytkondensatoren. |
| Der
Einschaltstrompeak ist abhängig von dem zeitlichen Moment in
dem sich die sinusförmige Eingangsspannung befindet. Erfolgt
das Einschalten im Scheitelpunkt des Sinus, wäre ist der
Eingangsstrom
am größten. Mit dem Kippschalter des Transformators
läßt sich dieser
Zeitpunkt nicht beeinflussen. Der Einschaltstromstoß entsteht
durch den
Aufladevorgang der beiden ungeladenen Elektrolytkondensatoren am
Eingang. Begrenzt wird der Einschaltstromstrom lediglich durch den
Innenwiderstand des Transformators, den Zuleitungsimpedanzen, der 1mH
PI-Filter Induktivität auf dem Eval Board, dem ESR/ESL der
Kondensatoren, dem Layout sowie dem differentiellen Widerstand der
Gleichrichterdioden 1N4007. Gemessen wurde hier ein Peakstrom von -1.5 Ampere. Die Turn ON Time, die Einschaltzeit des Controllers beträgt bei 80Vrms ca. 280ms, für die meisten Anwendungen ist die Anforderung einer kurze Einschaltzeit unwichtig. Die 5V Ausgangsspannung verläuft im Einschaltmonent sauber ansteigend mit einem kurzen Überschwinger von ca. 400mV, auch das sollte für viele Anwendungen tolerabel sein. Mit angestiegener Ausgangsspannung ist logischerweise auch der Laststrom messbar, sowie der 50Hz Ripple im Eingangsstrom ganz leicht zu erkennen. |
| 80Vrms | 230Vrms | 280Vrms | |
| Turn ON time 1 | 275ms | 275ms | 285ms |
| Turn ON time 2 | 280ms | 280ms | 275ms |
| Turn ON time 3 | 280ms | 245ms | 275ms |
| Peak ON 1 | -1.5A | +2.2A | +1.6A |
| Peak ON 2 | -2.2A | -3.6A | -1.7A |
| Peak ON 3 | -2.2A | -1.8A | -3.5A |
| 80Vrms | 230Vrms | 280Vrms | |
| Turn OFF time 1 | 100ms | 630ms | 960ms |
| Turn OFF time 2 | 100ms | 630ms | 960ms |
| Turn OFF time 3 | 100ms | 660ms | 950ms |
| Peak OFF 1 | +100mA | +150mA | Auflösung zu gering |
| Peak OFF 2 | +180mA | +50mA | +50mA |
| Peak OFF 3 | +350mA | +100mA | +60mA |
| 80Vrms | 230Vrms | 280Vrms | |
| Ripple peak peak | 50mVpp | 600mVpp | 800mVpp |
Es lassen sich bei
Triggerung auf ansteigende Flanke selbstverständlich auch Peaks in
die positive Richtung finden. Hier ein Peak von +6.2 Ampere. Es ist
wahrscheinlich, dass bei Einschalten zum "idealen" Zeitpunkt im
Sinus dieser Peakstrom noch gesteigert werden kann. Der
Einfluß des Prellverhaltens des Kippschalter ist unbekannt.ZusammenfassungLäuft schön dieses kleine Teil.Diese Schaltung wurde aus einem Stelltransformator heraus gespeist, bei direktem Betrieb am sehr niederohmigen AC Netz können die Ströme vielleicht noch etwas höher sein. Die hohen Ströme verdeutlichen auch die Wichtigkeit des oft verbauten fuseable 10 Ohm Serienwiderstand in solchen low cost Schaltungen, jedoch die Summe aller beteiligten Widerstände begrenzt die Peakströme. Auch die PI-Filter Induktivität mindert den Strompeak in den Eingangskondensator der zweiten Stufe. Eine Erhöhung der ohmschen Widerstände ist eine Frage der Bauform und der Wirkungsgrade. Die Gleichrichterdioden werden belastet im ganzen Millisekunden Bereich, die Safe Operating Area (SOA) der 1N4007 Diode sollte man sich einmal betrachten, wie groß die Gefährdung ist, insbesondere wenn der Betrieb bei erhöhter Umgebungstemperatur erfolgt. Der max. Peak der 1N4007 im Datenblatt liegt bei 30A, geht also. Langzeitbelastung mit sehr häufigem Einschalten ist eine Sache, die immer mit zu überlegen ist. Auch der hohe Stromstoß in die Elektrolytkondensatoren hinein, beachtlich hoch für solch kleine Teile. Eventuell wäre ein zusätzlicher NTC Widerstand sinnvoll, man muss suchen ob es preiswerte passive Lösungsansätze gibt oder genau die Application prüfen. Eine Frage wie weit man gehen will. Die Untersuchung der Load Rejecetion und die Funktion mit einer Nennlast ist eine weitere Sache. |