TSR : inschakelstroombeveiliging voor geschakelde voedingen & Transformatoren

 

TSRL voor SMPS voedingen

Voorbeeld 1:Metingen op een 100VA voeding met PFC, bij normaal continu bedrijf , zonder inschakelstroombeveiliging

R

Rode curve = Spanning           Blauwe Curve = Stroom

Bij continu bedrijf zien we een vrijwel sinusvormige stroom met 0,65 A piek.

TSRL voor SMPS voedingen

Voorbeeld 2: Metingen op een 100VA voeding, bij inschakeling door de 0-spanningsdoorgang, zonder inschakelstroombeveiliging

Rode Curve = Spanning   Blauwe Curve = Stroom

 

Random inschakelen kort voor het wisselen van de netspanning. De spanning in de voeding stijgt abrupt en er ontstaat een inschakelstroom met 80 A peak.

 

Voorbeeld 3: Metingen mèt gebruik van een TSRL:

Rode curve = Spanning    Blauwe curve = stroom

Inschakelen van een Siemens 50VA SMPS op het slechts mogelijk moment, nl. bij de spanningswissel.

Er ontstaat een stroomstoot van > 40Apieaak, gedurende 1 ms.

Bij het tegelijkertijd inschakelen van 3 dergelijke voedingen slaat de 16A automaat uit.

 

Zonder of met inschakelstroombegrenzer ?

 

Voor een effectieve beveiliging moeten er dus meer automaten/zekeringen gebruikt worden

Met 1 enkele TSRL van 16A kunnen er echter tegelijkertijd meerdere voedingen beveiligd worden:  b.v.b. 24 voedingen van 150VA  = 3600W

3600W:230V = 15,6 A

Op die manier kan er tevens bespaard worden op zekeringen en aansluitingen.

 

Conventionele begrenzers (Softstarters, ESB”s)

 

Onvoorziene storingen en vervuiling van het net, bvb. korte onderbrekingen kunnen het plotse uit- en inschakelen van apparatuur

Ook begrenzers met vermogen weerstanden laten het afweten omdat ze ofwel oververhitten of de onderbrekingen niet detecteren (Toff = 500 ms).     Het brugrelais over de weerstand opent niet en bij her-inschakelen sneller dan 500 ms is er zelfs helemaal geen

Dergelijke softstarters mogen maar max. 3 x per minuut geschakeld worden.

NTC`s zijn weerstanden met een negatieve temperatuurcoëfficient

Koud = hoogohmig

Warm = laagohmig

Foto: defecte NTC ‘s

Beschadiging door inschakelen in warme toestand d.w.z. met een te hoge inschakelstroom.

maar ook het overbruggen van de NTC is nutteloos als er snel na elkaar geschakeld wordt , want er zijn minstens minstens 1 à 2 minuten afkoeling nodig .

• • Conve
    

    Conventionele sofstarts hebben dus duidelijke beperkingen want ze beiden geen bescherming bij:

  • Herhaaldelijk Inschakelen

  • Inschakelen bij overbelasting

  • Inschakelen bij kortsluiting

  • Korte onderbrekingen van de netspanning. (Voltage Dips.)

  • > 50.000 schakelingen (beperkte levensduur brugrelais)

Toepassingen:

Gelijktijdig inschakelen van meerdere voedingen, bvb. in computernetwerken, domotica sturingen of verlichtingsinstallaties.

De TSRL is specifiek ontworpen voor het geleidelijk en gecontroleerd opladen van de condensatoren in geschakelde voedingen (SMPS)

Rode curve= Spanning    Blauwe curve= Stroom

Er ontstaan slechts kleine stroompieken, max 2A piek

 

Voorbeeld 5: Starten en volledig inschakelen met een TSRL:

Rode curve= Spanning      Blauwe curve = Stroom

Meting bij start en volledig inschakelen. Max. 1A piek, dus veel lager dan bij het gebruik van een SMPS zonder TSRL .

Voorbeeld 6: Starten en volledig inschakelen met een TSRL:

Rode curve= Spanning      Blauwe curve = Stroom

 

Max 4 A peaks. Bovendien heeft de TSRL – in tegenstelling tot gewone softstarts – geen beperkingen i.v.m. herhaaldelijk schakelen

 

Blokschema

Aansluiting van de TSRL

Aansluiting van de stuurspanning op S1, S2 is ook mogelijk. De stuuringang is dan gescheiden van de netingang

 

 

Voorbeeld 7: Inschakelen bij kortsluiting

 

• • de TSRL kan ingeschakeld worden bij kortsluiting, mits er geen té trage zekeringen gebruikt worden

  • De thyristor verdraagt 500 A / 10 ms, maar ‘ziet’ slechts 80A pieken per 2msec.,

  • Voor het volledig inschakelen, overbrugt het relais in deTSRL de thyristor in de laatste piek.

  • Het relais verdraagt 500A / 10ms. , maar ‘ ziet ‘ slechts 240A.

Afzekeren van de belasting:

 

De TSRL maakt het mogelijk om op de nominale stroom van de apparatuur af te zekeren of zelfs op lagere waardes indien er slechts gedeeltelijke belasting aanwezig is.

De TSRL voorkomt het afslaan van de automatische zekeringen van het gebouw.

Bij een lagere dan de nominale belasting is gebruik van snelle zekeringen met lagere waardes mogelijk, iets wat met gewone softstarts onmogelijk is.

De TSRL wordt beschouwd als een overbrugd halfgeleider-relais, volgens EN60947-4-3.

Er wordt onafhankelijk van de belasting geschakeld zonder weerstand en is kortsluit vast.

De condensatoren in de SMPS voeding worden bij het opstarten langzaam opgeladen.