預(yù)充電電路可防止損壞逆變器
當(dāng)涌入電流對于逆變器而言太大時，會對逆變器造成嚴(yán)重?fù)p害。預(yù)充電電路通過控制初始電涌來保護(hù)逆變器。PTC熱敏電阻可以幫助預(yù)充電電路保護(hù)逆變器。
當(dāng)接通電源時，當(dāng)#大瞬時輸入電流流過系統(tǒng)時，就會出現(xiàn)浪涌電流。在諸如電動驅(qū)動器之類的電動工具中，電源將輸入功聅hou晃囟ㄓτ盟璧氖涑齬β省?nbsp;
電源接收高壓（VAC）信號并提供大電流輸出（VDC）信號。典型的輸入信號為230VAC或208VAC，輸出信號為10-40VDC和30Amp至170Amp。
通常，電源被設(shè)計(jì)用于特定的電源輸入。電源可能無法在多個輸入電壓上提供相同的輸出。以特定輸入功率運(yùn)行的組件可能會因輸入功率錯誤而損壞。
為了解決這個問題，一些制造商提供了自動鏈接。此類電源在shou次連接時會測試輸入電壓，并自動為輸入源設(shè)置適當(dāng)?shù)逆溄印?/div>
初始應(yīng)用期間，逆變器，電池和環(huán)形變壓器需要進(jìn)行1-3秒的特殊控制。該控制可防止負(fù)面影響，例如斷路器跳閘，內(nèi)部組件過載或著火。在啟動期間控制初級電流的電路稱為預(yù)充電電路。
PTC熱敏電阻有助于防止對鏈接電容器，IGBT造成嚴(yán)重?fù)p壞，并防止保險(xiǎn)絲熔斷和斷路器跳閘。預(yù)充電PTC熱敏電阻可以停止電路，直到施加正確的電壓并自行復(fù)位。
鋰離子電池預(yù)充電電路的PTC熱敏電阻保護(hù)
當(dāng)電池通過電容輸入連接到負(fù)載時，會有浪涌電流浪涌。輸入電流取決于輸入電容：電池越大，負(fù)載越強(qiáng)大，輸入電容就越大。較大的浪涌電流（在預(yù)充電電路中，沒有保護(hù)）可能導(dǎo)致以下情況：
輸入濾波電容器損壞
主保險(xiǎn)絲熔斷
電弧和點(diǎn)蝕引起的接觸故障（以及電流承載能力的降低）
損壞電池
以下是電池工作的典型預(yù)充電電路和時序圖，顯示了電路的工作方式。（由鋰-離子BMS提供）
預(yù)充電電路的#基本形式如下：
OFF：系統(tǒng)關(guān)閉時，所有繼電器/接觸器均關(guān)閉。
預(yù)充電：shou次打開系統(tǒng)時，將打開K1和K3以對負(fù)載進(jìn)行預(yù)充電，直到浪涌電流消退為止。R1顯示熱敏電阻在預(yù)充電電路中的位置。
ON：預(yù)充電后，接觸器K2打開（繼電器K1，必須關(guān)閉以節(jié)省線圈功率）。
PTC熱敏電阻的選擇
PTC熱敏電阻的#小電阻由以下決定：
環(huán)境溫度
輸入電容值（預(yù)充電電路的）
電池電壓
在時間τ= RC之后，預(yù)充電浪涌電流達(dá)到其初始值的63.2％（1 / e）。
在選擇PTC熱敏電阻時，我們將電容充滿電且浪涌電流達(dá)到正常工作電流時的時間值為“五個時間常數(shù)”。
對于此設(shè)計(jì)，我們將假定以下定量值：
預(yù)充電時間：2.50秒±0.50
環(huán)境工作溫度：在-30°C至+ 50°C之間變化
電池電壓：100伏
電容器組：50,000μF
5τ= 2.5秒，所以τ= 2.5 / 5 = 0.50秒
τ= RC
R =5τ/ C = 0.50秒/ 0.05F = 10.0Ω。
由于涉及各種溫度，因此#好使用PTC，因?yàn)樵谏婕暗墓ぷ鳒囟确秶g電阻相對恒定。
因此，在-30°C時，CL20 100120在-30°C = 11.7Ω時將具有#大電阻，這使得預(yù)充電時間= 5 RC≈5（11.70（0.05F）= 2.93秒
在50°C時，CL20 100120（PTC）的電阻為≈8.9Ω，這將導(dǎo)致5τ= 5（8.9Ω）（0.05F）≈2.22秒。
由-30°C至+ 50°C的電阻波動引起的#大時間變化將等于2.22秒至2.92秒
為了確定PTC熱敏電阻需要處理的能量而不會自毀，
E =½C V2 =½（0.05F）（100 V）2 = 250焦耳
不計(jì)算穩(wěn)態(tài)電流，因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)預(yù)充電電路中，穩(wěn)態(tài)電流流經(jīng)接觸器。符合規(guī)格的零件是CL20 100120。
在Digikey獲取CL20 100120。
在Mouser獲取CL20 100120。
Ametherm的PTC預(yù)充電電路浪涌電流限制器的主要優(yōu)點(diǎn)
由于在寬溫度范圍內(nèi)的恒定電阻，預(yù)充電時間的變化較小。
重置時間更快。
保護(hù)電路免受浪涌電流和操作員錯誤的影響
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