上电浪涌电流

电机启动或者停转都会形成浪涌电流，例如启动的浪涌最大，毕竟电机启动静态电阻非常小，上电等同短路，其电机为感性负载，由较大的无功电流，对电网造成波动非常大。

什么是浪涌电流？

浪涌电流指电源接通瞬间，流入电源设备的峰值电流。由于输入滤波电容迅速充电，所以该峰值电流远远大于稳态输入电流;

顾名思义，“浪涌电流”一词表示当设备在初始阶段打开时，大量电流涌入电路。根据定义，它可以定义为电气设备在开启时吸收的最大瞬时输入电流。在变压器和电机等交流电感负载中可以很好地观察到这种行为，其中浪涌电流值通常是标称值的二十或三十倍。即使浪涌电流的值非常高，它也只会出现几毫秒或几微秒，因此没有仪表就无法注意到。浪涌电流也可以称为输入浪涌电流或接通浪涌当前基于方便。由于这种现象更多地出现在交流负载中，因此交流浪涌电流限制器比其直流对应物使用得更多。

每个电路都根据电路的状态从源中汲取电流。让我们假设一个电路具有三种状态，即空闲状态、正常工作状态和最大工作状态。考虑在空闲状态下，电路消耗 1mA 电流，在正常工作状态下，电路消耗 500mA 电流，在最大工作状态下可以消耗 1000mA 或 1A 电流。因此，如果电路大部分工作在正常状态，我们可以说500mA是电路的稳态电流，而1A是电路汲取的峰值电流。

这是相当真实的，易于使用且数学简单。但是，如前所述，存在另一种状态，即电路汲取的电流可能是稳态电流的 20 倍甚至 40 倍。它是电路的初始状态或通电阶段。现在，为什么这个大电流会突然被电路吸收，因为它是为低电流应用而设计的？比如前面的例子，1mA到1000mA。

是什么导致设备中的浪涌电流？

要回答这些问题，我们必须了解电感器和电机线圈的磁性，但首先让我们考虑一下，就像移动一个巨大的橱柜或拉一辆汽车一样，最初，我们需要高能量，但随着事情开始移动，它变成了更轻松。完全相同的事情发生在电路内部。几乎每个电路，尤其是电源，都使用大容量电容器和电感器、扼流圈和变压器（一个巨大的电感器），所有这些都会吸收巨大的初始电流来产生其运行所需的磁场或电场。因此，电路的输入突然提供了一个低电阻（阻抗）路径，允许大量电流流入电路。

电容器和电感器在完全充电状态或放电状态时表现不同。例如，当电容器处于完全放电状态时，由于阻抗低，它会起到短路的作用，而完全充电的电容器如果连接为滤波电容器，则会平滑直流。然而，这是一个非常小的时间跨度；在几毫秒内，电容器被充电。

另一方面，变压器、电机和电感器（所有与线圈相关的东西）在启动期间会产生反电动势，在充电状态下也需要非常高的电流。通常，只需几个电流周期即可将输入电流稳定到稳定状态。
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在上图中，显示了电流与时间的关系图。以毫秒为单位显示的时间，但也可以以微秒为单位。但是，在启动过程中，电流开始增加，最大峰值电流为 6A。它是存在很短时间跨度的浪涌电流。但在浪涌电流之后，电流会稳定在 0.5A 或 500mA。这是电路的稳态电流。

因此，当输入电压施加到电源或具有非常高的电容或电感或两者的电路中时，会发生浪涌电流。浪涌电流图中显示的初始电流变得非常高，导致输入开关熔化或炸毁。

如何限制浪涌电流？

下面介绍4种限制浪涌电流的方法，其中两种常用的保护方法是：无源（其中电阻性限流装置与电源串联连接）和有源（有源），其使用由电阻器，开关装置和控制电路组成的电子电路。

1.串联电阻
对于小功率电源，电阻器与电源输入线串联连接。但是，由于高功耗和串联电阻的损耗导致效率低下，该方法不适用于较大的电源。

2.NTC热敏电阻
该方法使用与电源输入线串联的负温度系数（NTC）电阻器。
在环境温度下，NTC器件显示出高电阻，而在接通电源时，高电阻会限制流入电路的浪涌电流量。随着电流的流动，热敏电阻温度升高，从而大大降低了电阻。这稳定值小于1欧姆，并能够允许稳态电流流入电路。

3.并联电子开关
使用与热敏电阻或电阻并联的电子开关或继电器。当前的限制设备在启动时提供高电阻，此后开关被打开以使设备短路。该方法可确保热敏电阻能够冷却到其初始电阻，并准备好在电源故障和恢复时，或者在关闭设备然后立即将其关闭时，防止后续的浪涌。

4.有源电路
有源电路包括电阻器，晶体管，三端双向可控硅开关元件或晶闸管以及控制电路以驱动开关设备。这些适用于需要热重启功能的应用程序。
保护方法的选择取决于浪涌电流的频率，成本，设备功率水平，预期的可靠性和性能。NTC热敏电阻被广泛用作限制装置，并且与有源电路相比，由于其简单的设计和低成本而被首选，但是它具有一些缺点，使其不适合在极端天气条件下或敏感应用中使用。