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技術新知

ICL-16系列與斷路器的介紹及選用方式

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2019/9/20     瀏覽次數:    

關式電源供應器由于輸入端會設計大電容(Bulk Capacitor),作為橋式整流濾波用,藉以降低輸出端2倍頻的漣波;所以當開機瞬間,電容等同短路,故會產生很大的涌浪電流。為了控制涌浪電流的大小,通常開關式電源供應器會設計抑制電路,大多會使用負溫度系數熱敏電阻(NTC)來抑制;但熱敏電阻會有損耗,進而影響效率。為了整體效益考慮,熱敏電阻值也不能太大,只需將涌浪電流控制在適當的范圍。但這樣的作法,有些使用者還是無法接受,故ICL-16系列就應運而生。

ICL-16系列是一款16A的涌浪電流限制器,可用于降低電容性負載所產生的高涌浪電流,防止斷路器誤動作。同時ICL-16使得在同一交流線路上可以安裝多臺電源,如此可降低系統斷路器的使用顆數,藉以降低整體設備成本。

ICL-16的線路方塊圖如圖一所示,是由三個方塊所組成,方塊一是水泥電阻R,這排除了負溫度系數熱敏電阻會因溫度上升降低阻值的問題。方塊二是繼電器,其作用是將水泥電阻短路,減少損耗。至于繼電器什么時候要短路,就是由方塊三控制電路來決定。

此機型依照安裝方式的不同,有軌道安裝的導軌型ICL-16R,如圖二所示。以及接線端子安裝的長條型ICL-16L,如圖三所示。其詳細的規格可參考官網的規格書。其應用配接圖可參考圖四所示。


斷路器的一般規格介紹以及選用的方式

(一) 簡介  

斷路器(Circuit Breaker,簡稱CB),又稱遮斷器,是一種過電流保護之裝置,可用于室內配線之總開關與分電流控制開關,也可有效保護電器的重要零件,主要用作短路保護以及防止嚴重超載,如:工業機器上的馬達負載保護也會指定使用斷路器做為保護裝置之一。


(二) 種類      

常見斷路器為無熔絲斷路器(日本稱NFB,歐美人稱MCB),依跳脫電流特性曲線可分為4類,A、B、C、D型跳脫特性曲線。A型跳脫電流為(2~3)*In,適用于保護半導體電子線路,有小功率電源變壓器的測量線路,或線路長且短路電流小的系統。B型跳脫電流為(3~5)*In,適用于住戶配電系統,家用電器的保護和人身安全保護。C型跳脫電流為(5~10)*In,適用于保護配電線路,以及具有較高接通電流的照明線路。D型跳脫電流為(10~20)*In,適用于保護具有很高沖擊電流的設備,如變壓器電磁閥等。

搭配明緯的電源供應器,建議至少應使用C型或D型的斷路器。(In:額定電流)


(三) 規格  

以下針對斷路器上幾個常標示的重要規格來做介紹:

額定電壓:斷路器可以使用的額定輸入電壓,如AC 240V、120V。

極數:可以同時接通、斷開m條線路就是m極;斷路器有1、2、3、4極區分,以P表示,如2P就是2極。一般3、4極用于三相線路。

額定電流(以AT表示):可承載并使機構跳脫之電流容量。

框架容量(以AF表示):斷路器的框架容量即表示此斷路器能承受的電流。

額定極限短路啟斷容量(以Icu表示):指規定條件下的啟斷容量,如380V-30kA;按規定的試驗程序之后,不考慮斷路器繼續承載額定電流,如225A。

額定使用短路啟斷容量(以Ics表示):指規定條件下的啟斷容量,如380V-15kA;按規定的試驗程序之后,須考慮斷路器繼續承載額定電流,如225A。以上規格若有標示不全者,那此斷路器就不合法規所規定。


(四) 選用方式  

選擇斷路器時,必須遵循以下幾個原則:

斷路器的額定電流必須大于總負載電流;通常會以實際總負載電流乘上1.25倍的系數。

負載若為電容性,會有瞬間短路大電流(Inrush Current),由于時間非常短暫,因此只需要考慮Ics大于瞬間短路大電流即可。范例:若使用士林電機斷路器BHA32C16,規格如下,額定電壓為AC 380V,額定電流為16A,Ics為380V-6kA,C型斷路器(跳脫電流為5*In);今使用明緯HLP-80H系列的LED電源供應器(230VAC的輸入電流為0.425A,230VAC的Inrush Current為70A),請問最多可以并接幾臺?

解答:

16/1.25=12.8;12.8/0.425=30(臺)

70*30=2100A<6kA

經由上面的計算,我們可以得知最多可以接30臺。實際安裝30臺確實也不會有跳脫現象。若是沒有乘1.25倍的系數,則應該可以接37臺,但實際安裝36臺,斷路器就會跳脫了。另外上述的數據是在常溫25℃下的參數,若是環溫更高的話,則必須參考廠商的溫度補正曲線圖來修正(降低)額定電流。


(五) 結論    

并接多臺明緯電源供應器時,應慎選合適的斷路器,以避免一開機斷路器即跳脫保護;若實在并接太多臺而無法挑選合適的單一斷路器,此時應考慮使用多個斷路器分路保護。

上述斷路器的計算方式是屬于大眾化的方式;另外一種方式是還要考慮涌浪電流大小與T50,并搭配斷路器的K系數來計算。但由于K系數不是每家廠商都能提供,故這里就不多著墨。

綜合以上所說,開關式電源供應器有涌浪電流是無可避免的,若其規格無法滿足系統需求,可以另外選用ICL-16來抑制涌浪電流的大小,同時也可以降低系統前端斷路器的使用顆數,來達到整系統性價比的設計。


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