今天给大家分享的是：如何抑制电源转换器中浪涌电压？

一、什么是浪涌电流？

浪涌电流是电路打开吸收的最大电流，出现在输入波形的几个周期内。

浪涌电流的值远高于电路的稳态电流，高电流可能会损坏设备或触发断路器。浪涌电流通常出现在所有磁芯的设备中，如变压器、工业电压等。

二、为什么会出现浪涌电流？

产生浪涌电流的因素有很多，比如一些去耦电容或平滑电容组成的设备或系统，在启动时会消耗大量电流对其进行充电。

峰值电流：波形在正区域或负区域获得的电流最大值。

稳态电流：定义为电路中每个时间间隔保持恒定的电流。当 di/dt = 0 时，达到稳态电流，这意味着电流相对于时间保持不变。

浪涌电流特性：

• 设备开启时立即发生

• 出现时间跨度短

• 高于电路或装置的额定值

发生浪涌电流的一些示例：

• 白炽灯

• 感应电机启动

• 变压器

• 打开基于 SMPS 的电源

三、电源转换器中的浪涌电压

为了降低输入/输出的纹波噪声或EMI噪声，现在通常是在输入侧并联电容或者滤波器，如下所示。

由于滤波器中有电容，当系统开始上电时，由于输入电压的快速上升，会产生很高的浪涌电流。

这种情况可能会导致前端电源供电不足，或者触发过流保护，导致无电压输出，因此，浪涌电流的抑制变得越来越重要。

四、抑制浪涌电压的方法

1、被动抑制

如下所示，主要用于应用电路需要外接大量电容时。如果没有外部限流电路，直流母线电压开启时会产生很大的浪涌电压，可能导致前端电源压降进入保护模式。

此时，只需在电容输入串联电阻和二极管即可，可以减轻浪涌电流。当直流母线通过电阻给电容充电时，可以限制浪涌电流，但是，当直流母线需要供电时，电容可以通过二极管将电能反馈给直流母线。

2、主动抑制

另一种是采用带软启动电路的有源开关来限制浪涌电流。如下所示，MOS管通过软启动电路缓慢开启，因此，可以限制启动期间的浪涌电流，优点是不影响系统效率，不受缓解温度影响。缺点是需要外接电路，整体成本较高。

为了加强DC/DC转换器的抗噪声能力，常用的方法是在输入端加电容。但由于电容的特性，会在电源输入端产生浪涌电流。如果不抑制浪涌电流，输入电源可能因保护电路而无输出，并可能损坏输入电路或保险丝。

上面介绍两种抑制浪涌电流的方法，一种是利用MOSFET的导通特性来抑制浪涌电流。另一种是使用无源元件，通过电阻给电容充电，然后通过二极管放电回系统。有源抑制电路的效果优于无源抑制电路，但元件数量多于无源抑制电路。无源抑制电路的元器件使用最少，但必须考虑电阻的损耗和功率选择