Пусковой ток. Термистор
Даже если освещение рассчитано правильно по рабочему току, в момент включения система может повести себя совсем иначе: автомат выбивает, реле залипает, выключатель быстрее изнашивается. Причина часто не в ошибке монтажа, а в кратковременном, но очень большом пусковом токе.
Содержание
- 1. Откуда берётся и чем грозит пиковый ток
- 2. Как решить проблему. Термистор
- 3. Вопросы для самопроверки
Представим ситуацию: ты выбрал светодиодные светильники, лампы и ленту, посчитал рабочий ток, подобрал сечение проводов и поставил автоматический выключатель с запасом. Всё собрано аккуратно, короткого замыкания нет, а при включении световой линии автомат всё равно срабатывает.
Причина в том, что расчёт обычно делается по номинальному рабочему току. Но в момент включения ток может кратковременно быть в несколько раз выше обычного.
То есть проблема не обязательно в том, что схема собрана неправильно. Иногда всё упирается именно в пусковой ток.
Что первым реагирует на проблему
Автоматический выключатель может сработать не из-за постоянной перегрузки, а из-за очень короткого пикового тока в момент включения.
Откуда берётся и чем грозит пиковый ток
В блоках питания, драйверах, светодиодных лампах и многих светильниках есть конденсаторы. Они нужны для фильтрации и сглаживания питания.
Пока устройство выключено, конденсаторы разряжены. В момент подачи питания они начинают очень быстро заряжаться и на короткое время берут из сети очень большой ток.
Именно этот краткий, но мощный всплеск и называется пусковым током. По ощущению для сети это похоже почти на короткое замыкание, хотя сама схема после запуска может работать в нормальном режиме.
Конденсаторы — главный источник пускового эффекта
Конденсаторы нужны почти в каждом современном электронном устройстве, поэтому проблема пускового тока встречается часто.
Почему это особенно заметно в светодиодной технике
В светодиодных лампах, драйверах и блоках питания стоят входные конденсаторы. Пока они пустые, при включении они начинают заряжаться максимальным доступным током.
Если включается сразу много светильников, их пусковые токи складываются. Из-за этого линия, которая в рабочем режиме потребляет немного, в момент старта может дать очень тяжёлый импульс.
Поэтому известны ситуации, когда световая линия вроде бы рассчитана верно, но автомат всё равно периодически отключается именно при старте.
Почему одни светильники ведут себя лучше других
Существуют драйверы с плавным пуском. Они сначала заряжают внутренние конденсаторы более мягко, а уже потом выводят нагрузку в нормальный режим.
Такой светильник часто включается не мгновенно, а с небольшой задержкой. Обычно это нормальный признак: значит, внутри есть схема, которая снижает стартовый удар по сети.
Чем это грозит кроме срабатывания автомата
Пусковой ток опасен не только тем, что может выбить автомат. В момент замыкания контактов выключателя или реле появляется заметная искра, которая поджигает контактную группу.
У обычного выключателя это сначала выглядит незаметно, но со временем контакты подгорают и изнашиваются. У реле ситуация может быть хуже: контакты иногда залипают.
Если коммутирование делается электронными ключами или транзисторами, сильный пусковой ток способен их повредить, и устройство может зависнуть во включённом состоянии.
Как решить проблему. Термистор
Самый практичный способ ограничить пусковой ток — добавить в цепь NTC-термистор или ограничитель пускового тока.
Пока элемент холодный, его сопротивление выше, и он сдерживает стартовый импульс. После прогрева сопротивление падает, и он уже меньше мешает нормальной работе нагрузки.
В ваших тестах хорошо показали себя термисторы 5D-15 и 10D-11, но в целом используют и другие варианты с сопротивлением порядка 5–20 Ом — в зависимости от задачи.
Примеры термисторов NTC
Именно такие элементы и ставят в цепь для ограничения стартового броска тока.
Схема включения термистора
Что важно запомнить
Вопросы для самопроверки
1. Почему в правильно рассчитанной схеме со светодиодными светильниками в момент включения может «выбивать автомат»? Поможет ли замена автомата? А замена светильников?
Показать ответ
Простая замена автомата на более крупный — плохой путь, потому что это лечение симптома, а не причины, и можно ухудшить защиту линии.
Замена светильников на модели с плавным пуском или с меньшим пусковым током действительно может помочь. Также помогает установка NTC-термистора или другого ограничителя пускового тока.
2. У тебя постоянно умирает радиовыключатель. Какие существуют способы решить эту проблему?
Показать ответ
Основные варианты:
1. Поставить NTC-термистор или ограничитель пускового тока.
2. Использовать светильники или драйверы с плавным пуском.
3. Разделить большую нагрузку на несколько групп, чтобы не включать всё одновременно.
4. Подобрать коммутационное устройство, рассчитанное на более тяжёлые пусковые режимы.
3. Как подключается NTC — последовательно или параллельно нагрузке?