Dòng điện Inrush Current

Một hệ thống ví dụ, được hiển thị trong Hình 1, sử dụng nguồn điện – DC/DC, LDO hoặc nguồn điện bên ngoài – để cung cấp điện áp cho tải hạ lưu.


Khi hệ thống khởi động, nguồn điện sẽ tăng lên đến điện áp được điều chỉnh. Khi điện áp tăng, dòng điện đột biến sẽ chảy vào các tụ điện chưa tích điện. Dòng điện đột biến cũng có thể được tạo ra khi tải điện dung được chuyển sang đường nguồn và phải được sạc đến mức điện áp đó. Lượng dòng điện đột biến vào các tụ điện được xác định bởi độ dốc của dốc điện áp như mô tả trong Phương trình 1:

Trong đó
I INRUSH = lượng dòng điện khởi động gây ra bởi điện dung
C = tổng điện dung
dV = thay đổi điện áp trong quá trình tăng dần
dt = thời gian tăng (trong quá trình tăng dần điện áp)

Có hai mối quan tâm chính liên quan đến dòng điện khởi động. Mối quan tâm đầu tiên là vượt quá định mức dòng điện cực đại tuyệt đối của các đường dẫn và linh kiện trên PCB. Tất cả các đầu nối (connector) đều có định mức dòng điện cụ thể, nếu vượt quá, có thể gây hư hỏng cho các bộ phận này. Tương tự như vậy, tất cả các đường dẫn PCB đều được thiết kế có tính đến khả năng dẫn dòng nhất định và cũng có nguy cơ bị hư hỏng.

Khi thiết kế các đường dẫn PCB và lựa chọn đầu nối, việc không tính đến đỉnh dòng điện khởi động có thể làm hỏng đường dẫn điện và dẫn đến hỏng hệ thống; tuy nhiên, thiết kế phù hợp cho đỉnh dòng điện khởi động lớn sẽ dẫn đến các đường dẫn PCB dày hơn và các đầu nối bền hơn, có thể làm tăng kích thước và chi phí của thiết kế tổng thể.

Vấn đề thứ hai xảy ra khi tải điện dung chuyển sang đường nguồn điện áp đã ổn định. Nếu nguồn điện không thể xử lý lượng dòng điện khởi động cần thiết để sạc tụ điện đó, thì điện áp trên đường nguồn đó sẽ bị kéo xuống.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *