Example of inrush current elimination after connection of high input DC voltage

• Autorzy: Kellner Jakub , Prazenica Michal

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2020.08.20

Warianty tytułu

PL

Eliminacja nadmiernego wzrostu prądu rozruchowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article deals with the problem of elimination inrush currents. The document proposes an active method for limiting the inrush currents during circuit switching when high inrush currents occur. The proposed system limits current in the circuit by means of a series connected Mosfet transistor. The Mosfet transistor is controlled in a linear resistive region. In the case of an inrush current in a circuit, the Mosfet transistor limits the magnitude of the current flowing into the circuit. The article also solves the problem of transistor power load. In the article there is a chapter that deals with the maximum magnitude of the limiting current that can flow through the transistor so as not to destroy it. In this new inrush current limiting configuration, the operator can directly define the amount of surge current that must not be exceeded after the circuit is closed. The proposed system is also complemented by other protective and control elements that are described in this article.

PL

Artykuł dotyczy problemu eliminacji prądów rozruchowych. Zaproponowano aktywną metodę ograniczania prądów rozruchowych podczas przełączania obwodu, gdy występują duże prądy rozruchowe. Proponowany system ogranicza prąd w obwodzie za pomocą szeregowo połączonego tranzystora Mosfet. Tranzystor Mosfet jest kontrolowany w liniowym obszarze rezystancyjnym. W przypadku prądu rozruchowego w obwodzie tranzystor Mosfet ogranicza wielkość prądu wpływającego do obwodu. Artykuł rozwiązuje również problem obciążenia mocy tranzystora. W artykule jest rozdział poświęcony maksymalnej wielkości prądu ograniczającego, który może przepływać przez tranzystor, aby go nie zniszczyć. W tej nowej konfiguracji ograniczania prądu rozruchowego operator może bezpośrednio określić wielkość prądu udarowego, której nie wolno przekroczyć po zamknięciu obwodu. Proponowany system uzupełniono również innymi elementami ochronnymi i kontrolnymi opisanymi w tym artykule.

Słowa kluczowe

EN

inrush current; MOSFET transistor; limitation; converter

PL

prąd rozruchowy; tranzystor MOSFET; ograniczenie; przetwornik

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 96, nr 8
• Strony: 102--105
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kellner Jakub

• Department of Mechatroncs and Electronics, Faculty of Electrical and Information Technology, University of Zilina, Slovakia

autor

Prazenica Michal

• Department of Mechatroncs and Electronics, Faculty of Electrical and Information Technology, University of Zilina, Slovakia

Bibliografia

• [1] J-Ch. Wu, H-L. Jou, K-D Wu, N-T Shen, Hybrid Switch to Suppress the Inrush Current of AC Power Capacitor, IEEE Transaction on Power Delivery, vol. 20, n. 1, pp. 506-511.
• [2] T. Jiang, P. Cairoli, R. Rodrigues, Y. Du, (2017). Inrush current limiting for solid state devices using NTC resistor. SoutheastCon 2017. doi:10.1109/secon.2017.7925398.
• [3] Iuga, B., & Tirnovan, R. A. (2019). Step by step Limiting for Capacitors Inrush Current Used in Voltage Power Supplies. 2019 8th International Conference on Modern Power Systems (MPS). doi:10.1109/mps.2019.8759664.
• [4] H. Suryoatmojo, M. Ridwan, I. Izzatur Rahman, D. Candra Riawan, M. Ashari, Design of Bidirectional DC-DC Cuk Converter for Testing Characteristics of Lead-Acid Battery, Przeglad Elektrotechniczny, doi:10.15199/48.2020.03.26.
• [5] R. Araria, K. Negadi, M. Boudiaf, F. Marignetti, Non-Linear Control of DC-DC Converters for Batery Power Management in Electric Vehicle Application, Przeglad Elektrotechniczny, doi:10.15199/48.2020.03.20.
• [6] G. Mallesham, K. Anand, Inrush Current Control of a DC/DC Converter Using MOSFET, International Conference on Power Electronic, Drives and Energy Systems 2006, India.
• [7] K. Praveen, N. Kulshrestha, L. Srivani, D. Thirugnanamurthy, B. K. Panigrahi, Prognostics of Electrolytic Capacitors under Inrush Current Overstress, International Conference on Smart City and Emerging Technology (ICSCET) 2018, India.
• [8] Eun-Ju Lee, Jung-Hoon Ahn, Seung-Min Shin, Byoung-Kuk Lee, Comparative analysis of active inrush current limiter for high-voltage DC power supply system, 2012 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference.
• [9] M. Frivaldsky, P. Špánik, J, Morgos, M, Pridala, Control strategy proposal for modular architecture of power supply utilizing LCCT converter, Energies, Vol. 11, N. 12, 2018, Article Number: 3327.
• [10] Gonthier, L., & Renard, B. (2015). AC/DC reversible mixed inverter with built-in inrush-current limitation and cut-off standby losses. 2015 17th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE’15 ECCE-Europe). doi:10.1109/epe.2015.7309066.
• [11] K. Dabala, M. P. Kazmierkowski, Converter-Fed Electric Vehicle (Car) Drives, Przeglad Elektrotechniczny, doi:10.15199/48.2019.09.01.
• [12] M. Frivaldsky, J, Morgos, B. Hanko, Start-up power supply for automotive applications, International Conference Elektro 2018, CZ.
• [13] Madani, S. M., Rostami, M., Gharehpetian, G. B., & Haghmaram, R. (2012). Inrush current limiter based on threephase diode bridge for Y-yg transformers. IET Electric Power Applications, 6(6), 345. doi:10.1049/iet-epa.2011.0317.
• [14] H. Hoshi, T. Tanaka, M. Noritake, T. Ushirokawa, K. Hirose, M. Mino, Consideration of Inrush Current on DC Distribution System, Proceedings of Intelec 2012, USA.
• [15] J.K. Kim, S. S. Lee, W-S. Oh, J-E. Kim, G-W. Moon, Ch-H. Gil, J-R. Cho, Start- up inrush current reduction technique of asymmetrical half-bridge DC/DC converterfor PC power supply, 7th Internatonal Conference on Power Electronics, 2007, South Korea.
• [16] J. Sedo, S Kascak, Control of single-phase grid connected inverter system, International Conference Elektro 2016, Slovakia.
• [17] B. Dominikowski, Inteligentne pomiary szybkozmiennego prądu akumulatora trakcyjnego pojazdu elektrycznego wykorzystujące interwałowe zbiory rozmyte typu-2 o wnioskowaniu Takagi-Sugeno-Kanga, Przeglad Elektrotechniczny, doi:10.15199/48.2019.11.12.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).