浪涌电流是什么意思？浪涌电流产生原理及限制方法介绍
浪涌电流是电路在打开时吸收的最大电流，它出现在输入波形的几个周期中。浪涌电流的值远高于电路的稳态电流，这种高电流会损坏设备或触发断路器。浪涌电流通常出现在存有磁芯的设备中，如变压器、工业电机等。浪涌电流也称为输入浪涌电流或接通浪涌电流。
为什么会出现浪涌电流？
造成浪涌电流的原因有很多，像一些由去耦电容器或平滑电容器组成的设备或系统一样，在开始充电时会消耗大量电流。下面给出的图表会让你更好的了解电路的浪涌电流、峰值电流和稳态电流之间的区别：
峰值电流：它是波形在正或负区域所达到的最大值。
稳态电流：定义为电路中每个时间间隔保持恒定的电流。当di/dt=0时达到稳态电流，这意味着电流相对于时间保持不变。
浪涌电流的特性
浪涌电流主要有以下三个特性：
- 设备开机瞬间发生
- 出现短时间跨度
- 高于电路或装置的额定值
出现浪涌电流的一些应用示例
- 白炽灯
- 感应电动机启动
- 变压器
- 打开基于SMPS的电源
1、变压器的浪涌电流
变压器浪涌电流定义为变压器在二次侧空载或开路条件下吸收的最大瞬时电流。这种浪涌电流会损害铁芯的磁性并导致变压器断路器的意外切换。
浪涌电流的大小取决于变压器启动的交流波点。如果变压器（空载）在交流电压达到峰值时开启，则启动时不会出现浪涌电流，如果变压器（空载）在交流电压过零时开启，则浪涌值电流会非常高，并且也会超过饱和电流，如下图所示：
2、电机中的浪涌电流
像变压器感应电动机一样，没有连续的磁路。由于转子和定子之间的气隙，感应电动机的磁阻很高。因此，由于这种高磁阻感应电机在启动时需要高磁化电流来产生旋转磁场。下图显示了电机的全电压启动特性。
正如上图中看到的，启动电流和启动扭矩在开始时都非常高。这种高启动电流也称为浪涌电流，会损坏电气系统，并且初始高扭矩会影响电机的机械系统。如果我们将初始电压值降低 50%，则可以导致电机扭矩降低 75%。因此为了克服这些问题，使用了软启动电源电路（主要称为软启动器）。
浪涌电流的限制方法
如前所述，浪涌电流是系统中经历的最大峰值电流，它可以是正常额定电流的两倍或十倍。这种不需要的电流尖峰会像变压器一样损坏设备，每次打开时，浪涌电流都会导致断路器跳闸。调整断路器容差可能对我们有所帮助，但组件应承受浪涌时的峰值。
而在电子电路中，某些组件具有在短时间内承受高值浪涌电流的规格。但是如果浪涌值非常高，某些组件会变得非常热或损坏。所以在设计电子电路或PCB时最好使用浪涌电流保护电路。
为了防止浪涌电流 ，可以使用有源或无源设备。选择保护类型取决于浪涌电流的频率、性能、成本和可靠性。
例如可以使用NTC热敏电阻（负温度系数）一样，它是一种无源器件用作电阻器，其电阻在低温值时非常高。NTC热敏电阻与电源输入线串联。它在环境温度下表现出高电阻值。因此，当我们打开设备时，高电阻会限制浪涌电流流入系统。随着电流不断流动，热敏电阻的温度会升高，从而显着降低电阻。因此，热敏电阻稳定了浪涌电流并允许稳定电流流入电路。NTC热敏电阻由于其简单的设计和低成本而被广泛用于电流限制目的。但也有一些缺点，例如在极端天气条件下您不能依赖热敏电阻。
另外，有源器件成本更高，并且还增加了系统或电路的尺寸。它由切换高输入电流的敏感组件组成。一些有源器件是软启动器、稳压器和DC/DC转换器。
这些保护用于通过限制瞬时浪涌电流来保护电气和机械系统。下图显示了有保护电路和没有保护电路的浪涌电流值，可以清楚地看到浪涌电流保护的有效性。
浪涌电流的测量方法
我们都见过自行车车，要让它移动，需要用力。而且，一旦车轮开始移动，所需的力就会减小。所以，这个初始力相当于浪涌电流。同样，在电机中，一旦转子开始移动，电机就会开始达到不需要高电流运行的稳定状态。
现在有许多钳形表（万用表）可提供浪涌电流测量，但有时浪涌电流显示的值高于断路器的额定值，但断路器仍然不跳闸。这背后的原因是，断路器工作在时间v/s电流曲线上，就像使用10安培断路器一样，因此超过10安培的浪涌电流应该超过额定时间流过断路器其中。
当然，如果要测量浪涌电流的话，可以按照下面的步骤测量浪涌电流：
- 最初应关闭被测设备
- 旋转刻度盘并设置为Hz-Ã符号
- 将火线放入钳口或使用与钳形表连接的探头
- 按下钳表中的浪涌电流按钮，如上图所示
- 打开设备，您将在仪表显示屏上获得浪涌电流值
总结
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。
浪涌电流对供电网络及用电设备的安全都很重要，在应用工程中通常需要对浪涌电流进行抑制处理。另外，大家在电路中使用各种电子元件时，也务必要注意浪涌电流的出现。
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