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By: Willard Wu/ Technical Dept.
willard@meanwell.com

Por: Willard Wu/ Departamento Técnico
willard@meanwell.com

A Famîlia ICL-16 em relação ao projeto de fonte de alimentação chaveada (SPS), é comum que capacitores sejam usados ​​para reduzir a tensão de ondulação de duas vezes a frequência de alimentação na saída e para melhorar a estabilidade da tensão de saída contra queda de energia.

No entanto, os capacitores normalmente requerem uma grande quantidade de corrente para serem carregados na inicialização, resultando em uma grande corrente de partida.

Nesse sentido, para que seja minimizada essa corrente transitória indesejada, a maioria dos projetistas de SPS utiliza receptores de coeficiente de temperatura negativo (NTC) como componente principal do circuito de supressão de corrente de inrush.

A desvantagem é que os receptores NTC consomem energia continuamente durante a operação, não apenas gerando calor, mas também impactando a eficiência do SPS. Como resultado, o valor da resistência dos receptores NTC não pode ser muito alto e só pode limitar a corrente de partida em uma determinada faixa, 15 a 20 vezes a corrente nominal, o que alguns usuários consideram inaceitável.

A série ICL-16, que é o antídoto exato para aplicações que exigem uma baixa corrente de partida, será discutida mais detalhadamente nos artigos seguintes.

Série ICL-16, limitador de corrente de irrupção de 16A CA

ICL-16 é um limitador de corrente de irrupção de 16A, que pode ser usado para reduzir a corrente de pico temporária causada por cargas capacitivas, como fontes de alimentação. Adicionar o limitador de corrente de partida após o disjuntor CA pode efetivamente reduzir a chance de desarme falso do disjuntor CA ao ligar cargas CA, aumentando a confiabilidade geral do sistema.

O ICL-16 consiste em três partes, i) um resistor de cimento “R”, que elimina a desvantagem dos receptores térmicos NTC de que a resistência diminui com o aumento da temperatura, agora a corrente de irrupção pode ser mantida no mesmo nível em temperaturas ambientes mais altas; ii) um relé de bypass, que é utilizado para curto-circuitar o “R” uma vez realizado seu trabalho de supressão e é acionado por iii) um circuito de controle, mostrado na Figura 1.

Esta combinação de circuito reduz significativamente o calor gerado durante a operação e melhora a capacidade de supressão, diferenciando assim o ICL-16 de outros limitadores de corrente de inrush que utilizam receptores térmicos NTC.

Figura 1: Diagrama de blocos ICL-16

Existem trilhos DIN tipo ICL-16R e tipo linear ICL-16L propostos para atender diferentes aplicações, mostrados na Figura 2 e Figura 3. Para informações detalhadas, consulte suas especificações no site (https://www.meanwell.com ). A Figura 4 ilustra o diagrama de aplicação.

Figura 2: ICL-16R	Figura 3: ICL-16L

Figura 4: Diagrama de aplicação

Cálculo da série ICL-16

As seções a seguir descrevem o cálculo do número de fontes de alimentação que podem ser conectadas à ICL-16. De acordo com a especificação, dois parâmetros principais devem ser levados em consideração no cálculo das fontes que podem ser instaladas após a ICL-16, corrente nominal contínua CA e carga capacitiva permitida. Abaixo está um exemplo de ICL-16R com SDR-120-24 que serve para orientá-lo nas etapas de gerenciamento de um cálculo.

Passo 1:
A especificação afirma que corrente nominal contínua CA: 16A; carga capacitiva permitida: 2500μF.

Passo 2:

De acordo com a especificação do SDR-120, a corrente CA é 0,7A/230Vac em condições de plena carga.
Existe uma fórmula simples para calcular a corrente CA, onde corrente nominal contínua CA do ICL-16/corrente CA do dispositivo = 16A/ 0,7A = 22,8 → 22 unidades (arredondado para baixo casas decimais)

Passo 3:

De acordo com o relatório de teste da série SDR-120, a capacitância do capacitor bulk “C5” é de 100μF.

Existe uma fórmula para cálculo de capacitância, onde carga capacitiva permitida do ICL-16/ capacitância do dispositivo = 2500μF / 100μF = 25 unidades (arredondado para baixo casas decimais)

Passo 4:

Selecione menos unidades comparando os resultados calculados do PASSO 2 e do PASSO 3 e depois multiplicando por um coeficiente de 0,9 para determinar um número.
22 * 0,9 = 19,8 → 19 unidades (arredondado para baixo)

Passo 5:
Por fim, configure um sistema com 19 unidades de SDR-120-24 e verifique sua confiabilidade.

Introdução e Seleção dos Disjuntores

A próxima seção fornece uma visão geral sobre disjuntores e a seleção de um disjuntor adequado.
(A) Introdução
Um disjuntor é uma chave elétrica operada automaticamente que é predominantemente utilizada como um dispositivo de proteção contra sobrecorrente para proteger equipamentos elétricos/eletrônicos contra danos causados ​​por sobrecarga ou curto-circuito. Suas aplicações podem ser vistas em muitos campos, como a indústria de manufatura, onde os disjuntores são comumente usados ​​como função de proteção para motores.

(B) Classificação
Um dos disjuntores mais onipresentes com corrente nominal baixa – ou seja, corrente nominal não superior a 125 A – é o disjuntor miniatura (MCB), ou é chamado de disjuntor sem fusível (NFB) no Japão. Quando se trata da corrente de disparo instantânea, os MCBs podem ser divididos em 4 características de disparo: “A”, “B”, “C” e “D”. “A” é para proteção de circuitos muito sensíveis, como semicondutores. Sua corrente de disparo instantânea é de 2In a 3In (In é a corrente nominal de um MCB). “B” é adequado para computadores, equipamentos eletrônicos e proteção de circuitos residenciais. Sua corrente de disparo instantânea é de 3In a 5In. “C” é para proteção geral de dispositivos em circuitos de controle, proteção de circuitos de iluminação com alta corrente de partida e todos os outros sistemas de proteção de circuitos suplementares. Sua corrente de disparo instantânea é de 5In a 10In. “D” é para proteção de altas cargas de irrupção, como transformadores, válvulas solenóides, etc. Sua corrente de disparo instantânea é de 10In a 20In. Para operar com fontes de alimentação MEAN WELL, recomenda-se um MCB com característica de disparo “C” ou “D”.

(C) Especificação
Normalmente, os seguintes itens são especificados em uma especificação MCB.

1. Tensão nominal: A tensão de entrada que o disjuntor projetou para operar em condições normais. Por exemplo: CA 240V ou 120V.
2. Número de pólos: O número de circuitos nos quais o disjuntor pode operar ao mesmo tempo. Por exemplo, um disjuntor de 2 pólos ou 2P pode deixar passar ou desconectar dois circuitos. Existem disjuntores de 1 pólo (1P), 2 pólos (2P), 3 pólos (3P) e 4 pólos (4P); Os disjuntores 3P e 4P são frequentemente explorados em uma rede de circuitos trifásica.
3. Corrente nominal (AT ou In): A maior quantidade de corrente que um disjuntor pode transportar indefinidamente em uma determinada temperatura ambiente.
4. Classificação do tamanho da carcaça (AF): A faixa da unidade de disparo com ajuste de nível de corrente mais alto que pode caber no disjuntor.
5. Capacidade nominal máxima de interrupção de curto-circuito (Icu): A quantidade máxima de corrente de curto-circuito sob a faixa especificada que o disjuntor pode quebrar, como 380V-30kA; o disjuntor não é obrigado a transportar a corrente nominal após a operação ou teste para Icu. (6) Capacidade nominal de interrupção de curto-circuito de serviço (Ics): A capacidade do disjuntor de fornecer operação normal após interromper a corrente de curto-circuito sob faixa especificada, como 380V-15kA. Ics é uma porcentagem de Icu.
6. Um disjuntor é considerado violador do regulamento se qualquer um dos itens anteriores não estiver exibido na especificação.

(D) Métodos de seleção
Ao escolher um MCB para suas unidades de fonte de alimentação (PSUs), você deve seguir as 2 regras abaixo:

1. A corrente nominal (In) do MCB deve ser sempre maior que a corrente total de entrada de suas PSUs. Em geral, a corrente nominal (In) não deve ser inferior à corrente total de entrada multiplicada por um coeficiente de 1,25.
2. A capacidade nominal de interrupção de curto-circuito (Ics) de serviço do MCB deve ser sempre maior que a corrente de partida total de suas PSUs. Há uma corrente de partida que ocorre durante a inicialização. Normalmente, a duração de uma corrente de partida é muito curta, durando apenas alguns microssegundos, e pode ser desprezada. Portanto, desde que a corrente de partida total não exceda a capacidade nominal de interrupção de curto-circuito (Ics) de serviço, o MCB funcionará corretamente sem ser danificado.

Exemplo: Se um MCB BHA32C16 da SHIHLIN ELECTRIC for escolhido para um sistema usando fontes de alimentação LED HLP-80H. BHA32C16: característica de disparo: “C” (5 vezes In), tensão nominal: 380Vac, corrente nominal: 16A, capacidade nominal de interrupção de curto-circuito de serviço (Ics): 6KA/380Vac. HLP-80H: corrente de partida: 70A/230Vac, corrente de entrada: 0,425A/230Vac. Quantas unidades dessas fontes de alimentação LED o MCB pode suportar sem tropeçar?

1. 16/1,25 = 12,8; 12,8/0,425 = 30 (unidades)
2. 70*30 = 2100A<6kA

HLP-80H Driver de LED 80W PFC Alta Eficiência MeanWell

De acordo com o cálculo acima, são 30 unidades do HLP-80H que podem ser instaladas no sistema. Na verdade, fizemos o arranjo mencionado e o MCB permaneceu fechado após ser ligado. Se você fizer um cálculo sem coeficiente de 1,25, as unidades que podem ser utilizadas no sistema são 37. Porém, o resultado que encontramos é que o MCB foi desarmado ao conectar 36 unidades do HLP-80H ao sistema. Além disso, os dados mencionados acima baseiam-se num ambiente de 25°C. Se o seu sistema for usado em um local com temperatura ambiente mais alta, consulte a curva de correção da temperatura ambiente do seu MCB para reduzir a corrente nominal (In) do MCB.

(E) Conclusion

Um disjuntor miniatura (MCB) adequado deve ser considerado, pois as fontes de alimentação MEAN WELL estão conectadas a um sistema. Isso ocorre porque um MCB apropriado pode evitar que os sistemas disparem imediatamente quando for ligado. Se for difícil selecionar um único MCB para um sistema com alta corrente de entrada, sugere-se dividir o sistema em vários sistemas menores com uma corrente de entrada mais baixa e então escolher os MCBs disponíveis para esses sistemas menores.

O cálculo acima mencionado baseia-se num método geral, que não envolve corrente de partida. O cálculo da corrente de inrush requer T50 – a duração do pulso da corrente de inrush a 50% do Ipeak – e fator de prova (K) – a duração do pulso contra a corrente de surto. No entanto, nem todos os fabricantes de CB podem especificar o fator K. Portanto, este artigo não menciona esse cálculo para corrente de partida.

A corrente de partida é um fenômeno inevitável durante a inicialização do SPS. Se o sistema atual puder desarmar falsamente o disjuntor, é uma boa opção adicionar ICL-16 antes do sistema para limitar a corrente de partida.

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