Выбираем аккумулятор: ток холодного пуска – что это за параметр и почему он так важен

Что такое «ток холодного пуска»?

Ток холодного пуска (или, как его еще называют – «ток холодной прокрутки») — это гарантируемый производителем аккумулятора максимальный ток, который охлажденная до -18 градусов новая исправная батарея способна отдать потребителю, под которым имеется в виду, разумеется, стартер. Эта величина всегда присутствует в характеристиках любой автомобильной батареи и на нее надо ориентироваться при покупке.

В мире существует несколько стандартов измерения величины холодного пуска батарей, которые отличаются друг от друга. Европейский, азиатский, американский и еще несколько локальных – российский, немецкий и т.п. И что по одному стандарту – хорошо, по другому – так себе. Для того, чтобы обычному автовладельцу не вникать в особенности стандартов и, тем более – в методики конвертации цифр одного в другой, в подавляющем большинстве случаев используется европейский стандарт – EN. В нем измеряют ток и пишут его на этикетке в том числе и практически все российские производители батарей. Надпись, типа «500 А (EN)» – это как раз тот самый параметр, который нам нужен! Иногда эта цифра изображается на этикетке аккумулятора огромным шрифтом (что заставляет задуматься – соответствует ли он реальности?), иногда – достаточно мелким:

Сколько есть и сколько нужно?

500 ампер, 550, 600 и т.п. – это ток, который может отдать аккумулятор. Ток огромный. Причем, речь идет о приличном (-18 С) морозе – в теплое время года величину тока можно еще и смело увеличивать раза в полтора! Ключевые слова — МОЖЕТ ОТДАТЬ. Но реально батарея отдает столько, сколько БЕРЕТ стартер. А вот сколько он берет?

 Стартеры большинства бензиновых легковых автомобилей потребляют даже в мороз, с учетом загустевшего в картере масла, гораздо меньший ток – не более 300 ампер, а чаще всего – до 200-250. А аккумуляторы этих автомобилей способны отдать 500-600 ампер. У дизельных и многолитровых бензиновых моторов – все пропорционально: и потребляемый стартерами ток выше, и ток холодного пуска батарей. Возникает вопрос — зачем аккумуляторам способность выдавать пусковые токи с таким большим запасом – в два-три раза?

Объясняется все весьма просто. Производитель автомобиля, определяя параметры штатного аккумулятора, учитывает ряд очевидных, но важных моментов. Во-первых, минус 18 градусов, при которых замеряется ток холодного пуска АКБ – это, как мы понимаем, далеко не предел холода. А холод снижает токоотдачу аккумулятора. Если в минус 18 батарея выдаст 500 ампер, то в минус 25 – уже 400 (цифры условные, просто для понимания). От этих четырехсот ампер что-то отнимет неоптимальный уровень заряженности батареи (что повсеместно бывает на машинах, эксплуатирующихся в городских условиях), еще что-то будет потеряно из-за общего уровня износа аккумулятора, если он не новый – зашлакованности, засульфатированности. И вот по факту батарея оказывается способна дать стартеру лишь на самую малость больше того, что ему требуется… Иногда почти впритык. На это и рассчитан такой запас, и никаких «лишних амперов» нет!

Скажем больше – такая характеристика аккумулятора, как максимальный пусковой ток, на самом деле важнее емкости! В мороз нам ценнее умение батареи сделать одну (максимум, пару) попыток отдать стартеру большой ток, а не возможность пять-десять раз выдавать в полтора раза меньший.  

Впрочем, ситуации, в которых именно емкость имеет большее значение – тоже бывают. К примеру, неисправность в системе зарядки, при которой генератор отказывает, и вы едете «на аккумуляторе». Но на деле вопрос холодного пуска – куда актуальнее. Внезапный и непредсказуемый отказ генератора на регулярно обслуживаемой машине – случай все же редкий. А холода длятся полгода… 

Берем с запасом!

Недавно мы рассказывали, почему весьма полезно и совершенно безопасно установить в автомобиль аккумуляторную батарею емкостью больше штатной. Запас по току холодного пуска – еще более полезен. Главным ограничением по батареям в большинстве современных автомобилей являются фиксированные размеры отсека под аккумулятор под капотом, и если при выборе новой батареи для своего авто вы увидите на прилавке магазина несколько моделей в нужной размерности, но с разным током холодной прокрутки, предпочтение (при наличии средств) следует отдать той, у которой максимальный ток выше.

— У аккумуляторов, имеющих одни и те же установочные габариты длины, ширины и высоты, емкость, как правило, различается незначительно, а вот пусковой ток может различаться существенно – говорит Александр Казунин, заведующий аккумуляторной лабораторией автомобильной электроники и электрооборудования ФГУП НИИАЭ:

— У недорогих моделей с жидким электролитом в диапазоне 55-65 ампер-часов ток холодной прокрутки составляет 480-550 Ампер, у дорогих, в которых гораздо более сложная и продвинутся «химия» составов намазки пластин, — 620-650 ампер.

Взглянем на любой из популярных типоразмеров батарей. Ну, скажем, на 242x175x190 мм. Аккумуляторы с такими габаритами стоят на десятках моделей машин самых разных производителей. Придя в магазин, покупатель увидит среди ассортимента батарей в данной размерности некоторый разброс емкости (как правило, от 55 до 65 ампер-часов) и гораздо больший разброс по току холодной прокрутки. Берем распространенную емкость 60 ампер-часов – и пожалуйста, разброс по току холодной прокрутки от 500 ампер до 600! Разница от минимума до максимума – 100 ампер, что, на минуточку, практически близко к потреблению стартера на многих моторах до полутора литров в летнее время!

Предположим, что штатная батарея автомобиля, установленная на заводе, имеет емкость 60 ампер-часов и ток холодного пуска 550 ампер.

Если вопрос экономии денег не стоит остро, то для замены, помимо точно такой же, мы можем приобрести батарею и с более высокими электрическими параметрами. Допустим, перед нами две батареи с той же геометрической размерностью по длине, ширине и высоте, но одна – с повышенной емкостью 65 ампер-часов и пусковым током, как у штатной — 550 ампер, а вторая — с емкостью, как у штатной (60 ампер-часов), но с повышенным пусковым током — 600 ампер. В такой ситуации имеет смысл предпочесть именно второй вариант. Зимой он может вас сильно выручить!

Каков токовый максимум?

Подбирая новый аккумулятор, из двух одинаковых по размеру батарей целесообразно выбрать модель с более высоким током холодной прокрутки. А каков предел этого тока? Может, и эти две – не лучший выбор и стоит поискать еще?

Если говорить о классических свинцово-кислотных батареях с жидким электролитом для массовых легковых автомобилей (без удорожающих технологий AFB и AGM), то максимальный ток холодного пуска, встречающийся среди подавляющего большинства батарей емкостью 55 ампер-часов – 560 ампер. Максимум для батарей 60 ампер-часов – 640 ампер. В категории 65-амперных батарей (это, как правило, предел, который укладывается в габариты аккумуляторных отсеков большинства легковых машин и кроссоверов) на сегодняшний день технологический потолок по току холодной прокрутки дошел до величины в 650-660 ампер. Это отличный показатель – на 5-10% выше он только у AFB и AGM-батарей в тех же размерах и с аналогичной емкостью, которые, впрочем, обычно заметно дороже.

Характерный представитель батарей высшей категории мощности – южнокорейская линейка аккумуляторов CENE от одного из мировых аккумуляторных лидеров, компании JCI Delkor. К примеру, модель CENE 56513 при стандартных габаритах 242x175x190 мм имеет максимальный в классе пусковой ток 650 ампер и одновременно обладает емкостью в 65 ампер-часов (то есть, отлично переносит типичный для городской зимы перманентный недозаряд). Ну и честная гарантия в три года – как вишенка на торте!

CENE 56513 представлена в версиях с прямой и обратной полярностью, и, как и все батареи этого бренда, оснащена удобной рукояткой и индикатором-ареометром. 

Компания DELKOR, выпускающая аккумуляторы CENE, основана в 1985 г. фирмами General Motors и Daewoo. Сегодня она входит в состав Clarios — одного из крупнейших аккумуляторных концернов в мире, и поставляет батареи на конвейеры Toyota, Honda, Nissan, Hyundai и Kia.

Пусковой ток аккумулятора

При выборе аккумулятора нужно учесть несколько важнейших показателей, которые влияют на его мощность и соответствуют конкретной модели автомобиля. Это — габаритные размеры, емкость, полярность. Еще один ключевой показатель — пусковой ток, о котором мы расскажем в данном обзоре.

Распространено мнение, что чем выше пусковой ток аккумулятора, тем лучше. На самом деле это не совсем так.

Определение и важность пускового тока

При всей значимости остальных параметров, важность пускового тока можно выразить в одной фразе: если у него не будет достаточного значения (уровня), то машина попросту не заведется. Особенно — в холода.

Пусковой ток (сокращенно ПТ) АКБ имеет еще одно определение: ток холодной прокрутки. И именно в этом суть. В двигателе, который пребывает в холодном, не прогретом состоянии, вязкость масла на порядок больше. В самый момент запуска автомобиля стартер вынужден расходовать значительное количество энергии. Для приведения в движение маховика с поршнями необходимо подать от АКБ нужную «порцию» электричества.

Соответственно, если уровень тока холодной прокрутки будет не ниже стандарта, то завести машину можно без проблем.

Какие показатели считаются оптимальными

Показатель напряжения корректно работающей батареи практически неизменен, и равен 12 Вольт. И чем значительнее сила тока, тем выше мощность, которую в состоянии достичь двигатель стартера. Но не нужно гнаться за рекордами. Давайте определим, какой ПТ можно назвать оптимальным.

Пусковой ток — это тот максимум силы тока, который в состоянии отдать аккумулятор, причем, именно в минимальный временной интервал.

Так вот: для запуска двигателя легковой машины среднего класса требуется от 250 до 270 Ампер. Это и есть оптимальное значение ПТ.

Одного, универсального показателя тока не существует. Ведь он зависит от нескольких факторов: в каком климате идет эксплуатация, какова мощность автомобиля, какой тип двигателя.

На юге России ПТ не имеет такого значения, поскольку в условиях повышенных температур масло находится в нужном, жидком состоянии. Прямо противоположна ситуация в северных регионах, где из-за холода вязкость масла возрастает в разы, и требуются повышенные усилия для запуска. А следовательно, и больший пусковой ток.

Считается, что при температуре +5 (плюс-минус несколько градусов) ПТ может не превышать 230 Ампер, и даже быть на 10% меньше!

Если же автомобиль нужно завести при минусовой температуре порядка 15 градусов, потребуется уже 270-300 Ампер.

Оптимальные значения пускового тока — по оценкам экспертов

С учетом того, что бензиновые двигатели потребляют меньше, чем дизельные, в которых выше степень сжатия, можно вывести такую закономерность:

Среднее значение для бензиновых — 260 Ампер.

Среднее число для дизельных — порядка 290 Ампер.

Вот почему можно уверенно говорить о том, что цифра в 300 Ампер будет оптимальной для легкового автомобиля! Данных показателей вполне достаточно.

Если говорить о грузовом транспорте, то средние значения вывести сложнее: грузовые машины имеет большой разброс по мощности. Можно назвать цифру порядка 600-800 Ампер.

Стоит ли выбирать АКБ с большим током? 

Существует заблуждение, что чем выше пусковой ток батареи, тем лучше. Те, кто так считает, часто попадаются на маркетинговые «ловушки». Многие производители заинтересованы пиарить АКБ с неоправданно мощными показателями и естественно, высокой ценой.

Так стоит ли вообще брать батареи с ПТ 500 Ампер и выше?

Эксперты отвечают: это не целесообразно!

И для такого заявления есть веские аргументы. Ток свыше 300 Ампер уже является излишеством. Какой смысл покупать батареи с огромным запасом, к тому же переплачивая?

Ну и главное: чем выше пусковой ток, тем меньше проработает батарея. Так как срок службы аккумуляторов с завышенным током меньше, чем со средним!

Подумайте сами: если вы купите АКБ с ненужным запасом ПТ сверх достаточного значения, то никак не используете «излишки», и к тому же будете вынуждены чаще менять батарею! То есть, чаще платить за новую.

Главный вывод: берите АКБ с пусковым током 250-300 Ампер, так как этих показателей более чем достаточно!

Что влияет на показатели пускового тока

Водители нередко считают, что определенной емкости соответствует тот или иной показатель пускового тока. Это не так.

При анализе аккумуляторных батарей с единым значением емкости, которые произведены в разных странах — выявляется такая особенность, как значительное различие в цифрах ПТ. Причем разница может превышать 35%! С чем это связано?

Ответ однозначен: причина различия кроется в применяемых технологиях. Вот список основных нюансов:

1. Увеличенное количество пластин. Если сравнить одинаковые по размеру корпуса, то лучшие показатели по ПТ будут у АКБ с большим числом пластин;

2. Использование чистого (или, по-другому, очищенного) свинца. Если он входит в состав (пусть и традиционных) кислотных батарей, это будет способствовать более быстрой зарядке. Озвученное относится и к разрядке. Следовательно, пусковые показатели будут лучше;

3. Повышенная пористость плюсовых пластин. Это приводит к накапливанию большего заряда;

4. Степень испарения электролита, которая напрямую зависит от уровня герметичности корпуса. Запаянные и герметичные АКБ исключают возможность испарения. Благодаря этому, в батарее сохраняется требуемый уровень, а пластины не оголяются;

5. Разница в количестве залитого электролита.

Отдельно стоит выделить применение инноваций. Если анализировать новейшие технологии, то лидерами по показателю отдачи ПТ будут аккумуляторы GEL и конечно, AGM. В данных АКБ показатели доходят до тысячи ампер в интервале 30 секунд. Это значительно больше (а именно в 3, иногда и в 4 раза) традиционных кислотных аналогов.

Но если смотреть объективно (и учитывать основной вывод нашей статьи), такие показатели нужны только для очень мощных джипов или скоростных премиальных авто с запредельными показателями лошадиных сил. Для средних авто покупка аккумуляторов даже в районе 500 (а тем более выше) Ампер — не имеет смысла: лишние амперы и снижение срока службы АКБ. К тому же, подобные батареи значительно дороже, что не оправдано.

Существует и такое понятие, как увязка со статусом: ведущие производители заявляют о гарантированном качестве (что далеко не всегда соответствует реальности). Зато это всегда сопровождается наценкой за бренд!

Классификация, принятая в мире

В мировой практике можно встретить разные классификации, по которым определяется пусковой ток конкретного аккумулятора. Для удобства разработана система маркировок: обнаружив те или иные буквы, вы сразу поймете, где произведена батарея. К основным классификациям ПТ относятся:

• В Германии — DIN
• В США — SAE
• В странах Европейского союза (за исключением Германии) — EN
• В России, на Украине и некоторых странах бывшего СССР распространены надписи «стартерный ток», а также «пусковой ток».

Если при покупке новой АКБ на корпусе отсутствуют данные показатели (что чрезвычайно редко), цифры пускового тока должны быть в инструкции/буклете.

Методики замеров пускового тока

Когда происходит снижение напряжения, вырастает потребление Ампер. Это взаимосвязанный процесс, и при методиках (вне зависимости от страны) идет фиксация величины потребления. То есть, имитируется пуск и таким образом замеряется значение пускового тока батареи. Что касается процесса охлаждения, он необходим для моделирования ситуации с низкой температурой и суровыми условиями эксплуатации.

— В европейских странах аккумуляторы охлаждают до значительной величины — минус 18 градусов. Затем их специально разряжают — на это отводится десять секунд. Разрядка допускается до показателя в 7,5 Вольт.

— В Германии охлаждение происходит до той же температуры, но на разрядку отводится в три раза больше: полминуты. Отличается и величина разрядки — до 9 Вольт.

— Точно такие же показатели используют в США, исключение составляет только глубина разряда. Она еще ниже: 7.2 Вольта.

— В России опираются на те же стандарты, что и в Германии: идентичны все показатели.

Какой должен быть пусковой ток у аккумулятора?

Невзирая на свою простоту, аккумулятор для автомобиля является довольно важной составляющей. На нём указывается различная информация, например ёмкость, пусковой ток, а также полярность. Но сегодня давайте поговорим о том, что такое «пусковой ток» аккумулятора, какие его нормальные значения и почему он так важен?

Мало кто в курсе, однако на данный параметр при покупке нового аккумулятора, мало кто обращает внимание. А потом начинаются проблемы: АКБ достаточно быстро перестаёт работать и автомобиль не запускается в холодное время года.
Стартерный или как его ещё называют, пусковой ток аккумуляторной батареи – определяет собой наибольший показатель силы тока, который требуется для начала работы двигателя. То есть он должен быть таким, чтобы маховик вместе с поршнями провернулся. Это довольно не простой процесс, ведь поршнями сдавливается подающееся в камеры топливо с силой в 9-13 атмосфер. Но запуск двигателя в холодное время года происходит ещё труднее, ведь масло становится более густым, из-за чего ему требуется преодолеть как сжатие, так и то, что цилиндры не достаточно смазаны.

Давайте выясним, для чего, прежде всего, нужна АКБ? В первую очередь, это накопление энергии, которой будет достаточно для запуска силового агрегата. Но даже не смотря на то, что многие аккумуляторы имеют практически идентичное строение, их технические характеристики существенно отличаются.
Да, естественно, в норме напряжение у АКБ будет составлять около 12,7 Вольт, однако если говорить о ёмкости с силой тока, они различны.

Немного о том, как устроен аккумулятор

Аккумуляторы разрабатывались, чтобы не только осуществлять запуск двигателя, но и заряжаться во время его работы. Первые АКБ разряжались довольно быстро, а их постоянная замена обычному автолюбителю обходилась довольно дорого. Поэтому, решением проблемы стали более продвинутые аккумуляторные батареи.
После разработки различных вариантов аккумуляторов, около 100 лет назад появились более-менее практичные устройства, принципиальная концепция которых не поменялась и по сей день.

Как правило, АКБ включает в себя 6 отсеков, в каждом из которых имеются свинцовые пластины (минус), а также его оксиды (плюс), и все они заливаются особым электролитом с высоким содержанием серной кислоты. Благодаря такой «смеси» происходит работа аккумулятора, и если что-то из этого будет отсутствовать, то корректность работы АКБ нарушится. Один такой отсек вырабатывает примерно 2,1 Вольт, чего не хватит для старта силового агрегата автомобиля, поэтому 6 таких отсеков объединяют воедино и в сумме получается напряжение равное примерно 12,7 Вольт. Этого вполне хватит, чтобы стартерная обмотка пришла в движение.

Немного поговорим про ёмкость

Несмотря на всю свою важность, напряжение является лишь одной из производных аккумуляторной батареи. Проще говоря, у всех АКБ оно примерно одинаковое, и неважно, какую они имеют ёмкость.
При этом, в зависимости от модели, ёмкость может существенно отличаться. Её единицы изменения Амперы в час (Ач). Говоря простыми словами, это возможность АКБ отдавать силу тока на протяжении часа. Аккумуляторные батареи для автомобилей имеют от 40 до 225 Ач. Но наиболее популярный диапазон, это 55 – 60 Ач. Проще говоря, на протяжении 60 минут, АКБ может отдавать силу тока в 55 Ампер, после чего полностью разрядится. По большему счёту, это довольно существенные показатели, ведь умножив имеющееся напряжение в 12,7 Вольт на 55 Ач, мы получим 698,5 Ватт/час. Чего вполне хватит для разогрева электрического чайника 2-3 раза.
А теперь давайте обсудим, что такое пусковой ток.

Что представляет собой пусковой ток?

Это наибольшая сила тока, которую имеет возможность отдавать АКБ на протяжении достаточно не продолжительного времени. То есть, для запуска силового агрегата автомобиля, требуется около 270 Ампер, а это довольно много. По большему счёту, эти и являются «пусковые значения», для старта работы двигателя.
При этом, аккумулятор имеет ёмкость приблизительно 60 Ач, что значительно больше номинала. Однако такое напряжение АКБ должна отдавать на протяжении максимум полуминуты.

Нередко на Юге, где температура окружающей среды практически всегда плюсовая, данный показатель даже не принимается во внимание. Ведь в этом нет необходимости, потому что если приобрести среднестатистическую АКБ, то она отлично будет выполнять свою основную функцию. Потому что на улице всегда сравнительно тепло и масло остаётся в неизменно жидком состоянии.

Однако если автомобиль эксплуатируется в регионах, где нередко преобладают отрицательные температуры, то с запуском двигателя там дела обстоят сложнее. Масло напоминает киселевидную субстанцию, поэтому для старта двигателя нужны совсем другие пусковые значения АКБ.
Когда для запуска силового агрегата при температуре окружающей среды не ниже +1 градуса, вполне хватит и 200 Ампер, то для запуска уже при минус 15 градусов потребуется примерно на 30% больше, то есть около 260 Ампер. Следовательно, чем более низкой будет температура в холодное время года, тем данный показатель будет актуальнее. Это своего рода правило.

С чем связаны показатели пускового тока?

Рассмотрев разных производителей, к примеру, из Европы, Украины, Америки или КНР, у каждой АКБ будет собственный пусковой ток. Допустим, аккумуляторы на 55 Ач, выпущенные в Европе и Китае, могут отличаться на 30-40%. Однако с чем это связано? Причина в технологических решениях, а именно:

• Если используется чистый свинец, даже в обыкновенных аккумуляторах кислотного типа, это станет причиной их быстрой зарядки и разрядки. Поэтому, пусковые показатели станут выше.
• При одинаковом размере корпуса, число пластин может различаться.
• Возможно, залит разный объём электролита.
• Пластины на «плюс» на много пористее, благодаря чему в них накапливается больше заряда.
• Запаянные «банки» исключают испарение электролита, благодаря чему в АКБ постоянно поддерживается его требуемый уровень.
• Качество сборки и репутация производителя. Как правило, чем дороже, тем лучше.

Однако сейчас существуют технологические разработки, которые позволяют отдавать ток просто рекордной силы. К ним относятся GEL и AGM аккумуляторы. За полминуты, ток отдачи у них может достигать 1000 Ампер. Это приблизительно в несколько раз больше, по сравнению с распространёнными сейчас АКБ кислотного типа. Однако у данных технологических решений, также имеются свои недостатки, главный из которых – это стоимость.

Кроме того, в момент запуска силового агрегата, напряжение АКБ снижается до 9 Вольт, однако сила тока существенно повышается, что является нормальным явлением. После начала работы двигателя, напряжение вновь вернётся к своим привычным значениям – 12,7 Вольт. При этом, израсходованный заряд восполнится с помощью генератора.

Как следует делать замеры?

По завершению производственного цикла, каждая АКБ проходит испытания, где проверяются её пусковые значения. Это достаточно сложный процесс, во время которого АКБ могут держать при минусовой температуре, после чего попытаться запустить силовой агрегат.
Но, как правило, проведение испытаний осуществляется при температуре минус 18 градусов, на протяжении полуминутной попытки запуска. Если всё удачно, по партию можно выпускать в продажу. Если что-то идёт не так, то делается смена конструктивных элементов АКБ, наполнения, и испытания начинаются снова.

Замеры происходят 3-4 раза, однако в определённые моменты замеряются максимальные показатели, чтобы знать, какие наибольшие токи может выдать аккумулятор. После чего, данные значения наносятся на корпус батареи. Из всей партии наиболее жесткой проверке подвергаются лишь несколько случайно выбранных АКБ.
К слову, во времена Советского Союза, в аккумуляторные батареи электролит не заливался. То есть люди сами приобретали его требуемой плотности, после чего заливали и заряжали на протяжении полусуток.

Что делать, если купили АКБ с пусковым током выше среднего?

Стартерные значения должны подбираться в зависимости от того, какой у вас тип двигателя: дизельный или бензиновый. Потому что дизельным силовым агрегатам требуются более высокие показатели, ведь степень сжатия его топлива может достигать 20 атмосфер.
Обобщим, информацию о средних показателях:

• Для бензиновых силовых агрегатов они составляют 255 Ампер;
• Дизели – более 300 Ампер.

Данные значения были определены в результате испытаний, при температуре минус 18 градусов. Однако при худших погодных условиях, приведённых выше цифр, может не хватить. Поэтому для тех, кто живёт в условиях Крайнего Севера, стали выпускать АКБ, имеющие пусковой ток до 600 Ампер.
Но можно ли использовать такие аккумуляторы в более щадящих условиях?
Естественно! Можете смело приобретать их и заводить автомобиль даже при экстремально низких температурах. Стартер при этом не сгорит.
Он просто будет активнее вращаться, благодаря чему проделает больше оборотов и пуск силового агрегата значительно упростится.

Естественно, перед покупкой АКБ, нужно знать характеристики своего автомобиля, но аккумулятор со стартерными значениями в 500 Ампер сможет завести ваш силовой агрегат, даже в условиях экстремально низких температур. Но учитывайте, что мы сейчас говорим про обыкновенные автомобили, а не грузовики, которым и 600 Ампер может не хватить.

Мировая классификация

В мире сегодня существуют различные классификации, по которым можно определить какой пусковой ток на той или иной аккумуляторной батареи. Для этого используются специальные маркировки, а именно:

• «DIN» — наносятся на АКБ немецкого производства;
• «SAE» — наносится в США;
• «EN» — Европейский союз, кроме Германии;
• В Украине пишется просто: «стартерный или пусковой ток».

Но если при выборе АКБ, вы не смогли найти на нём информацию о пусковом токе, то задайте соответствующий вопрос продавцу. Также, данная информация точно должна быть в документации к каждому аккумулятору. А теперь, давайте поговорим, как определяется стартерный ток на этапе испытаний:

• В Европе АКБ охлаждают до минус 18 градусов, после чего разряжают на протяжении 10 секунд до 7,5 Вольт;
• В Германии тоже охлаждают АКБ до минус 18 градусов, а разряжают на протяжении 30 секунд до 9 Вольт;
• В Украине испытания точно такие же, как в Германии;
• В США аккумуляторы охлаждают до минус 18 градусов, после чего разряжают на протяжении 30 секунд до 7,2 Вольт.

В момент просадки напряжения, увеличивается потребление ампер, имитируя пуск двигателя. А охлаждение нужно, чтобы сымитировать отрицательную температуру окружающей среды.

Что такое пусковой ток аккумулятора? — Информация

Итак, начнем с определения. Пусковой ток или ток холодной прокрутки – это величина, определяемая при помощи простого теста. В его ходе аккумулятор автомобильный охлаждают до – 18 градусов по Цельсию, после чего измеряют ток, выдаваемый батареей в течение нескольких секунд. Методики испытаний существуют разные, от этого зависит температура и время. Но суть одна – попытаться измерить силу тока, которую способен обеспечить аккумулятор при определенной температуре под нагрузкой. Обратите внимание на то, что ток холодной прокрутки – параметр не постоянный, он непосредственно зависит от емкости батареи. 

Определить пусковой ток несложно. Как уже говорилось ранее, для этого существует специальная маркировка, наносимая на крышку АКБ. Однако стоит учитывать то, что в мире есть несколько методик испытания и стандартов. Это, в частности, отечественный ГОСТ, немецкий DIN, американский – SAE и пр. Поэтому перед тем как выбирать АКБ, стоит изучить специальную таблицу, позволяющую найти аналоги того или иного обозначения или сравнить характеристики аккумуляторов автомобильных, промаркированных по разным стандартам.

И в заключение – если вы, выбрав аккумулятор автомобильный с большим запасом пускового тока, рассчитываете навсегда забыть о проблемах с пуском, не обольщайтесь. Дело в том, что любая батарея требует тщательного и регулярного ухода. Да-да, даже та, которая считается необслуживаемой. В данном случае уход будет заключаться в периодической подзарядке после долгой эксплуатации автомобиля в городском цикле – с небольшими пробегами, скоростями и стоянием в заторах. Кроме того, не забывайте периодически диагностировать и устранять неисправности в электрооборудовании. Это позволит значительно продлить ресурс АКБ и избежать неприятных моментов, связанных с невозможностью завести машину в холодное зимнее утро.  

01.09.2012, 36596 просмотров.

Пусковой ток аккумулятора — что это значит, на что влияет и как его проверить

Аккумуляторная батарея для автомобиля имеет ряд важных параметров, которые необходимо учитывать перед покупкой. Самые важные из них: ёмкость, определяющая время работы АКБ, и пусковой ток. Как проверить пусковой ток аккумулятора автомобиля и правильно выбрать батарею? Читайте далее в статье.

Пусковой ток АКБ – что это значит?

Система пуска каждого автомобиля состоит из аккумуляторной батареи, электропроводки, замка зажигания и стартера. При повороте ключа в замке зажигания, происходит соединение силовых проводов, напряжение подаётся на реле, после которого поступает на стартер. Стартер прокручивает коленчатый вал, и автомобиль заводится.

Для работы стартера необходима аккумуляторная батарея, а так как данный элемент является стандартным электродвигателем, то для создания электромагнитного поля статора (неподвижной части) ему потребуется электрический ток.

При прокручивании холодного двигателя нужны большие усилия, соответственно, большее количество тока. Понятие тока, который необходим для качественного прокручивания стартера и последующего запуска двигателя называется пусковым током.

Что такое пусковой ток аккумулятора автомобиля можно понять из простой формулы: P=UI, где P – мощность, U – напряжение АКБ (стандартное напряжение равно 12 В) и I – электрический ток. Зависимость простая: если напряжение остаётся постоянным, то с увеличением мощности должен увеличиваться электрический, в данном случае – пусковой ток.

От чего зависит пусковой ток аккумуляторной батареи

Мы разобрались в понятии пусковой ток аккумулятора и что это значит. Основные параметры АКБ, которые влияют на величину пускового тока: величина свинцовых пластин и площадь каждой из них.

Современные модели АКБ могут быть одинаковыми по ёмкости и по размеру, но иметь разный пусковой ток.

От чего это зависит? От производителя. Например, китайский аккумулятор в данном параметре проигрывает европейскому источнику питания минимум на 30%. Но при этом цена последнего выше.

Причины низкой ёмкости и недостаточного пускового тока:

• Применение сплавов с низкокачественными добавками, вместо очищенного свинца. Цена на производство таких батарей ниже, но и качество остаётся на таком же уровне.
• Меньшее количество свинцовых пластин. Например, если европейский производитель вмещает 5 пластин в одну банку аккумулятора, то у китайского получается вместить только 4. При меньшем количестве пластин потребуется больший зарядный ток для восстановления ёмкости такой батареи, а это сократит количество циклов заряд/разряд.
• Недостаточная герметичность корпуса. Устройство АКБ основано на хорошей герметичности, так как во время эксплуатации автомобиль может выдавать слишком большой зарядный ток, что приведёт к закипанию электролита и его потери даже через незначительные щели.
• Больший внутренний объём. Достигается сокращением толщины стенок корпуса. При увеличении внутреннего объёма увеличивается количество электролита, необходимого для правильной работы батареи.

Единственный выход не попасть на изделие с низкими пусковыми параметрами – покупать аккумуляторную батарею от известных европейских производителей. Стоимость таких АКБ выше, но цена пропорционально сроку эксплуатации, и каждый производитель предоставляет длительный гарантийный срок.

Методы проверки пускового тока

Теперь необходимо узнать, как проверить пусковой ток аккумулятора. Данный параметр необходимо проверять при покупке новой аккумуляторной батареи. Самостоятельная проверка пускового тока не даст высокой точности. Для профессионального и точного замера требуется дорогое оборудование.

Как измерять пусковой ток АКБ с помощью приборов и другими «народными» методами:

• Проверка с помощью нагрузочной вилки. Нагрузочная вилка – это портативный измерительный прибор аккумуляторщика, который состоит из вольтметра и добавочного сопротивления. При подключении к аккумулятору, нагрузочная вилка заменяет собой нагрузку бортовой сети автомобиля.

Важно! Нагрузочная вилка покажет состояние батареи и степень её заряда. Но если батарея исправна, это означает, что она отдаёт необходимый пусковой ток на прокручивание стартера.

• Проверка с помощью токоизмерительных клещей. Электротехнические клещи – это недорогой и доступный прибор, который используют многие электрики. Существуют универсальные измерительные приборы, помимо силы тока, измеряющие напряжение и сопротивление. Клещи специально созданы для измерения силы тока, поэтому большой ампераж не выведет прибор из строя.
• Простой дедовский метод советует подключить автомобильный аккумулятор к бортовой электросети машины и включить, например, ближний свет. Стандартная нагрузка не должна быстро разрядить АКБ. В течение 5-10 минут, свет ламп ближнего света должен оставаться ярким. Такой метод не даст точной гарантии, но поможет определить серьёзную неисправность сразу и не купить бракованный товар.
• Проверка «на слух». Во время такой проверки АКБ надо установить на автомобиль и произвести запуск стартера. Среднее время запуска двигателя (при исправной топливной системе) составляет 2-3 секунды. Если запуск происходит в течение 10-15 секунд, и параметры аккумулятора подходят к данному типу автомобилей, то АКБ неисправен, или его пускового тока недостаточно.

Как проверяют пусковой ток на заводах? Перед запуском аккумуляторной батареи в масштабное производство, производитель должен убедиться в соответствии всех параметров АКБ. Для этого батарею помещают в температуру окружающей среды не более 18 градусов на несколько часов, и запускают двигатель с подходящими параметрами. При запуске проводится измерение пускового тока нового аккумулятора.

Совет! Не пытайтесь замерить пусковой ток во время прокручивания стартера с помощью режима измерения силы тока на мультиметре. Данный измерительный прибор не рассчитан на большие токи и подобное измерение приведёт только к его порче.

Если запуск прошёл успешно (среднее время не должно превышать 30 секунд), то можно начинать массовое производство такой аккумуляторной батареи. Если же двигатель не запустился, то конструкция АКБ требует изменений и доработок.

Что будет, если установить АКБ с большим пусковым током

Некоторые автовладельцы и высококвалифицированные «эксперты» считают, что аккумуляторная батарея с большой ёмкостью и соответствующим пусковым током может стать причиной выхода из строя электрической бортовой сети. В основном такое мнение бытует в среде неграмотных владельцев транспортных средств.

Важно! Даже если установить на легковой автомобиль хороший АКБ с большого грузовика, например, с КрАЗа, то при запуске стартер будет потреблять только тот электрический ток, который ему необходим для проворачивания коленчатого вала двигателя, и не больше.

Основной причиной, по которой на автомобили не устанавливают батареи повышенной ёмкости, является недостаток свободного места в подкапотном пространстве. Производители различных марок автомобилей не решаются увеличивать штатные места для аккумуляторов, так как это напрямую повлияет на размер кузова. Увеличение габаритов повлечёт за собой и больший вес машины, что плохо скажется на её проходных характеристиках.

Аккумуляторы повышенной ёмкости часто используют если штатный аккумулятор полностью разряжен. Например, на станциях технического обслуживания или в сервисных центрах. Аккумулятор на 180 ампер/часов удобно переносить, его можно поставить на пол, а клеммы соединить специальными проводами с «крокодилами» с системой пуска автомобиля.

Что будет если установить АКБ с меньшим пусковым током

Относительно АКБ с повышенной ёмкостью и установкой таковых на автомобиль стало более понятно. Но что будет, если на штатный пусковой узел поставить аккумуляторную батарею с меньшим пусковым током?

Многие владельцы автомобилей совершают серьёзную ошибку, приобретая аккумуляторную батарею с пониженной ёмкостью. На такой шаг идут из-за меньшей цены, но последствия могут быть не очень приятными. Если АКБ не рассчитан на тот пусковой ток, который необходим для запуска автомобиля, то стартер не будет вращаться с требуемой скоростью. Не достигнув определённого числа оборотов, двигатель не запуститься.

Следует помнить, что обозначение ёмкости АКБ всегда расположено на корпусе с лицевой стороны.

Аккумуляторный ток при пониженной ёмкости может запустить автомобиль, но только если вокруг плюсовая температура, и для этого понадобится длительное время держать ключ в замке зажигания повёрнутым. Как известно из технической литературы, продолжительное вращение стартера приводит к резкому сокращению его долговечности.

Как подобрать АКБ с правильным пусковым током для автомобиля

При покупке новой аккумуляторной батареи можно просто посмотреть параметры старой. Но это не означает, что ранее на автомобиль был установлен должный аккумулятор. Поэтому лучше потратить немного времени и рассчитать пусковой ток для модели своей машины.

Основные параметры, от которых зависит величина пускового тока:

• Рабочий объём двигателя. Чем больше объём ДВС – тем большей ёмкости необходим аккумулятор. Также важен и тип двигателя: для запуска дизельного двигателя нужен больший пусковой ток чем для бензинового.
• Электронное управление топливной системой. Например, карбюраторные модели расходуют заряд батареи только на стартер при пуске, а инжекторным машинам необходимо отдавать заряд на работу электронной системы управления.
• Температура окружающей среды. Очень важный параметр, так как пропорционально падению температуры уменьшается и пусковой ток аккумуляторной батареи. Но влиять температура может не только на АКБ, но и на масло в двигателе, делая его более густым. Густое масло тяжелее разогнать по системе, соответственно, усложняется вращение коленчатого вала и стартера.
• Модель и тип стартера. Современным моделям стартеров требуется куда меньшая сила тока для запуска двигателя, чем изделиям, установленным в старых автомобилях. Более продуктивные конструкции и использование современных сплавов при изготовлении обмоток позволило сделать стартер меньше и мощнее.

Конечно, не всегда владелец автомобиля знает в каких температурных условиях будет эксплуатироваться его транспортное средство, поэтому ёмкость АКБ следует выбирать с небольшим запасом.

Также надо избавляться от привычки производить запуск двигателя с включённым светом или магнитолой. Это приводит только к дополнительной трате заряда батареи, вследствие чего уменьшится пусковой ток.

Простая таблица подскажет автовладельцам, какой АКБ лучше установить на своё транспортное средство:

Таблица оптимальных показателей

Для упрощения жизни автомобилистов давно была разработана универсальная таблица основных показателей аккумуляторных батарей, среди которых есть количество возможных пусков холодного двигателя.

Пусковой ток аккумулятора и другие характеристики АКБ для автомобиля, таблица общепринятых стандартов:

Заключение

Из статьи вы узнали на что и как влияет пусковой ток аккумулятора автомобиля, а также порядок выбора АКБ с подходящей для своего автомобиля ёмкостью. Система пуска – один из самых важных элементов любого автомобиля, который требует постоянного контроля и технического обслуживания. Качественное и своевременное техническое обслуживание – гарант быстрого запуска двигателя в любую погоду.

Пусковой ток аккумулятора

Современный автомобильный аккумулятор имеет массу параметров: ёмкость, напряжение и ЭДС, внутреннее сопротивление, полярность, габариты, вес и т. п. Одним из важнейших характеристик аккумулятора является пусковой ток. В соответствии с ГОСТ Р 53165─2008 этот параметр называется ток холодной прокрутки. Он показывает ток, который может обеспечить аккумулятор для запуска двигателя в заданных условиях. По ГОСТ есть ещё такая характеристика, называемая номинальный ток разряда. Об этих параметрах мы поговорим в настоящей статье.

Содержание статьи

Как определяется пусковой ток аккумулятора?

Итак, эта величина тока, которую может выдать аккумуляторная батарея в заданных условиях. Как определяется пусковой ток? В соответствии всё с тем же ГОСТ Р 53165─2008, аккумулятор помещают в холодильную камеру, которая имеет принудительную циркуляцию воздуха. Температура в ней минус 18 градусов Цельсия. Там аккумулятор находится до тех пор, пока температура в одном из центральных аккумуляторных элементов не будет минус 18 градусов. Как правило, при испытаниях аккумулятор выдерживается в камере 24 часа.

Обозначение пускового тока на этикетке аккумулятора

Затем аккумуляторная батарея разряжается пусковым током, заявленным для неё производителем. Напряжение на выводах аккумулятора записывается после 10 и 30 секунд разряда. После этого ток отключается. В течение разряда ток должен иметь отклонение не более 0,5%. Полученное напряжение на выводах АКБ должно быть:

• После 10 секунд – не менее 7,5 вольта;
• После 30 секунд – не менее 7,2 вольта.

Если напряжение соответствует этим величинам, то считается, что ток холодной прокрутки или пусковой ток аккумулятора соответствует заявленному значению. Это первый этап испытаний тока прокрутки.

Обозначение пускового тока на этикетке аккумулятора

Второй этап начинается после того, как аккумуляторная батарея постоит в покое не менее 20 секунд. Затем аккумулятор разряжается постоянным током 0,6*I до напряжения на выводах 6 вольт. I – это заявленная величина пускового тока. При этом записывается время разряда аккумуляторной батареи до 6 вольт. Так проводится второй этап испытаний.

Существуют также испытания тока холодной прокрутки аккумулятора для очень холодного климата. В этом случае все испытания проводятся аналогично, но АКБ охлаждается в камере до минус 29 градусов.

Не следует путать пусковой ток с номинальным током разряда. Номинальный ток – это тот, что АКБ способна отдавать во внешнюю цепь в течение 20 часов. При этом напряжение на выводах аккумулятора не должно упасть ниже 10,5 вольта.

Вернуться к содержанию
 

Пусковой ток в маркировке аккумулятора

При выборе аккумулятора следует учитывать такой параметр, как пусковой ток. Поэтому нужно уметь извлекать информацию о нём из маркировки. Маркировка аккумуляторных батарей может различаться в зависимости от стандарта, на который ориентируется производитель. Давайте, рассмотрим основные стандарты.

• Российский стандарт (вышеупомянутый ГОСТ Р 53165-2008). Маркировка имеет вид 6СТ-60 АПЗ. Пусковой ток здесь явно не указывается, но он обязательно присутствует на этикетке аккумулятора рядом со значением ёмкости. Примеры были показаны на изображениях ниже;
• Европейский стандарт (ETN). Пример 555 065 043. Здесь пусковой ток зашифрован в последних трёх цифрах. Эту величину нужно умножить на 10 и получится 430 ампер;
• Немецкий стандарт (DIN). Образец 555 19. В этой маркировка отсутствует обозначение пускового тока. Так, что смотреть нужно на этикетке;
• Азиатский стандарт (JIS). Пример 74B24L. Величина тока холодной прокрутки не указывается, как и в предыдущем случае. Здесь стоит отметить, что у большинства аккумуляторов азиатского производства пусковой ток немного ниже, чем у европейских АКБ аналогичной ёмкости;
• Американский стандарт (SAE J537). Образец маркировки А34650. Пусковой ток указывают 3 последние цифры ─ 650 ампер. Величина выше, чем у европейских АКБ той же ёмкости из-за того, что методика измерений отличается. Примерное соответствие: SAE = 1,7 * DIN (ёмкость батареи до 90 Ач) и SAE = 1,6 * DIN (90─200 Ач).

Выбор аккумулятора для автомобиля, как правило, делается в зависимости от объёма двигателя. В таблице ниже можно посмотреть соответствие ёмкости АКБ и объёма двигателя.

В случае если двигатель дизельный, то стоит взять аккумулятор с ёмкостью на 10─15% больше, чем для бензинового мотора того же объёма.
Вернуться к содержанию
 

Опрос

Примите участие в опросе!

 Загрузка …

Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.
Вернуться к содержанию

На что влияет пусковой ток

Пусковой ток – ток, который нужен для пуска мотора. В среднем для автомобиля необходимо от 255 до 270 Ампер. Чем ниже температура воздуха, тем должны быть выше показатели пускового тока, чтобы машина завелась. Это связано с тем, что масло в моторе замерзает: из жидкой консистенции переходит в желеобразную, поэтому запуск осложняется.

От чего зависит сила пускового тока

В батареях различных производителей у пускового тока разные показатели. Например, разница между китайским и европейским аккумуляторами на 55 Ач может достигать 30-40%. Это происходит из-за различий в технологии производства.

• Использование очищенного свинца приводит к быстрому заряду и затем разрядке, а значит, увеличивает силу тока.
• В одинаковых по габаритам аккумуляторах, может быть разное количество пластин и электролита.
• Положительные пластины бывают более пористыми и за счет этого эффективнее накапливают заряд.
• Разница в силе пускового тока также зависит от герметичности и не герметичности корпуса – в герметичном электролит не испаряется, поэтому держится нужный заряд.

Наиболее высокий пусковой ток создают аккумуляторы, созданные по технологиям GEL и AGM. Такие устройства могут отдавать до 1000 Ам за 30 секунд. Помните, что при запуске мотора напряжение АКБ уменьшается до 8 В, а сила тока увеличивается. 

После пуска напряжение возвращается к обычным показателям (12,7 В), а генератор восполняет заряд. Если напряжение снижается до 6 В, а потом очень медленно восстанавливается – энергии для запуска не хватит. В таком случае аккумулятор придется заменить.

Как измеряют пусковой ток

Испытания аккумулятора на производстве проводят при температуре -18. КБ охлаждают, а потом заводят двигатель. Пуск длится 30 секунд, если АКБ не справляется, конструкцию меняют. Замеры производят несколько раз, фиксируют максимальные токи, которые затем записываются на корпус устройства. При этом в партии проверяют не все батареи, поэтому в некоторых экземплярах могут встречаться дефекты.

Среднее значение пускового тока

Пусковые значения делятся на бензиновые и дизельные. Средние показатели для бензиновых агрегатов – 255 А. На дизельных приборах показания выше – от 300 А. Существуют также аккумуляторы и с еще более высокими показателями, например, на 500 или 600 А. С такими характеристиками мотор запускается при любых температурах.

Маркировки

У разных стран-производителей величины пускового тока пишутся по-разному:

• Немецкие компании – «DIN»;
• Американские – «SAE»;
• В странах ЕС наносят маркировку –«EN»;
• В России пишут – «пусковой/стартерный ток».

При этом условия испытания батарей также различно. Практически везде АКБ охлаждают до одинаковой температуры, но в ЕС разряжают аккумулятор до 7,5 В в течение 10 секунд, в Германии – до 9 В 30 секунд, В США – до 7,2 В в течение 30 секунд. В России условия испытаний такие же, как в Германии.

А за новым аккумулятором приезжайте в Delmex!

Увеличьте срок службы батареи за счет реализации мягкого запуска

Очевидно, что длительное время автономной работы является важной целью разработки портативных устройств. Много усилий вложено в максимальную эффективность преобразователей постоянного тока в постоянный ток в этих продуктах, поскольку это явно продлевает срок службы батарей. Однако еще одна особенность преобразователей постоянного тока, которую следует изучить, — это схема запуска.

Мощность, подаваемая на преобразователь постоянного тока в постоянный, вызывает большой пиковый пусковой ток из-за приложения высокого значения dv / dt к емкости входного фильтра. Эти конденсаторы фильтра изначально действуют как короткое замыкание, обеспечивая немедленный пусковой ток с быстрым временем нарастания. Пиковый пусковой ток может быть значительно больше, чем установившийся ток. Пиковое значение тока и линейное изменение тока необходимо контролировать, чтобы предотвратить возможное повреждение цепи.

Устройства с батарейным питанием создают уникальные проблемы при управлении пусковым током. В то время как батареи работают надежно и предсказуемо, когда они новые или только что заряженные, батарея, имеющая лишь часть полной емкости, не сможет поддерживать высокие пусковые или пусковые токи.По мере того, как емкость батареи израсходована, ее внутреннее сопротивление увеличивается, вызывая повышенное падение напряжения под нагрузкой. В условиях запуска повышенное падение напряжения может привести к срабатыванию механизма блокировки пониженного напряжения источника питания.

Во время выключения напряжение батареи восстанавливается, позволяя источнику питания перезапуститься, создавая высокие пусковые токи, которые затем повторно запускают другое событие пониженного напряжения. Результирующее колебание между состояниями ВКЛ и ВЫКЛ является неудовлетворительным и может вынудить пользователя преждевременно заменить или перезарядить аккумулятор.

Срок службы батареи — ключевое решение при покупке любого портативного продукта, и любой механизм, который потенциально может продлить срок службы батареи, может повысить ценность конечного продукта и рекламироваться с точки зрения производительности конечного продукта.

Внедрение программы плавного пуска устраняет проблемы, вызванные пусковым током, поскольку позволяет току нарастать в течение контролируемого периода времени до требуемого значения. В работе программы плавного пуска есть два основных элемента.

1. Он предотвращает превышение выходного напряжения или значительно снижает масштаб выброса, гарантируя, что выходное напряжение не будет расти слишком быстро.
2. Он уменьшает большое падение напряжения, возникающее, когда частично разряженная батарея выделяет большой бросок тока.

Программа плавного пуска уменьшает величину пускового тока, тем самым также уменьшая падение напряжения при запуске и позволяя системе поддерживать напряжение выше порогового значения для срабатывания механизма блокировки пониженного напряжения (IVLO) системы.

Некоторым линейным регуляторам требуется значительный пусковой ток при запуске для зарядки своих выходных конденсаторов и подачи тока на нагрузки.При отсутствии схемы управления пусковым током или плавного пуска пусковой ток ограничивается пределом тока регулятора. Если входной источник питания ограничен по току, напряжение на входе регулятора может упасть, потенциально упав ниже предела UVLO регулятора. Для большинства регуляторов с малым падением напряжения плавный пуск и защиту от пускового тока можно реализовать простым управлением затвором.

Для преобразователей постоянного и постоянного тока подход зависит от того, является ли устройство понижающим или повышающим стабилизатором. Большинство понижающих преобразователей используют довольно простую схему запуска. Если входное напряжение достаточно высокое, чтобы обеспечить питание всех блоков в микросхеме даже в худшем случае (то есть, когда входное напряжение минимально), тогда ситуация проста, потому что ток можно ограничить с помощью детектора максимального тока. Предел может быть снят через фиксированное время или при достижении установленного выходного напряжения. Это привлекательный вариант, поскольку микросхема все время остается в нормальном рабочем режиме.

Понижающие преобразователи

могут иметь внутреннюю функцию плавного пуска, которая регулирует выходное напряжение при запуске, тем самым ограничивая пусковой ток.Это предотвращает падение входного напряжения от батареи, когда она подключена ко входу преобразователя. После включения устройства внутренняя цепь начинает цикл включения.

Однако некоторые повышающие преобразователи содержат блок запуска. При работе в режиме повышения входное напряжение ниже требуемого, а выход преобразователя работает как источник питания. В этом случае реализация плавного пуска более сложна, поскольку процедура должна ограничивать ток на протяжении всего процесса пуска до тех пор, пока не будет достигнуто требуемое выходное напряжение.Это означает, что механизм плавного пуска должен работать как от источника питания батареи, так и от выхода преобразователя.

Конечно, стандартные линейные микросхемы предназначены для использования в самых разных приложениях вместе с множеством связанных компонентов, что еще больше усложняет реализацию плавного пуска. Это означает, что время, необходимое для достижения требуемого результата, отличается от приложения к приложению. Таким образом, применение универсального решения плавного пуска для нескольких продуктов и приложений может оказаться чрезвычайно сложной задачей.

Повышающий преобразователь AS1344 компании

Austriamicrosystems значительно снижает сложность реализации плавного пуска на платформе продуктов. AS1344 не только учитывает запуск почти во всех приложениях, но также позволяет выбирать максимальный ток во время запуска. Это позволяет регулировать время, необходимое для достижения желаемого выходного напряжения.

На рис. 1 представлена ​​блок-схема AS1344. Оба переключателя PMOS выключены во время выключения (выход отключен от входа для прекращения протекания тока во время выключения), и оба включены во время нормального рабочего режима.

Однако во время запуска включен только один переключатель PMOS (тот, который подключен к V _IN ). Таким образом, максимальный ток, который будет протекать во время запуска, можно отрегулировать, изменив значение внешнего резистора (Rv), подключенного между батареей и V _IN (Таблица 1). Этот резистор будет постоянно ограничивать ток, протекающий в V _IN .

После того, как преобразователь постоянного тока в постоянный достигнет необходимого выходного уровня, и после небольшой задержки переключение с V _CC на SW _OUT будет включено — другими словами, устройство будет в нормальном рабочем режиме.Это, в свою очередь, позволяет протекать большему току, что поддерживает больший ток нагрузки и создает более эффективную систему.

Эти эффекты представлены на Рис. 2 и Рис. 3. На Рис. 2 при входном напряжении 1,8 В пусковой ток может быть ограничен примерно до 200 мА с помощью внешнего резистора 3 Ом. На рис. 3 показано, что для входного напряжения 2,4 В максимальный пусковой ток составляет около 400 мА при том же сопротивлении резистора.

В таблице 1 показаны различные значения максимального пускового тока, а также время запуска для входного напряжения 2.4 В и для разных значений внешнего резистора (от 0 Ом до 3 Ом). Эта таблица ясно показывает, что без внешнего резистора (Rv = 0 Ом) система запускается быстро и испытывает большой пусковой ток (I _пик ). По мере увеличения значения резистора пусковой ток уменьшается, а время запуска увеличивается.

Посредством выбора одного номинала внешнего резистора AS1344 дает разработчику простые средства управления пусковым током. Используя один повышающий преобразователь в нескольких схемах, производитель оборудования потенциально может снизить затраты на закупку и упростить инвентаризацию.

Статьи по теме

10 лучших лакомых кусочков аккумуляторной мудрости

Цепи контроля мощности для работы батареи

Отказ источника питания в основном можно предотвратить

Литий-ионная цепь предварительной зарядки | Аметерм

Когда батарея подключена к нагрузке с емкостным входом, возникает скачок пускового тока, поскольку емкость заряжается до напряжения батареи. Входной ток зависит от входной емкости; Чем больше батареи и чем мощнее нагрузка, тем больше входная емкость.Большой пусковой ток (в цепи предварительной зарядки, без защиты) может вызвать следующее:

• Повреждение конденсаторов входного фильтра
• Перегорание главного предохранителя при пусковом токе без защиты
• Отказ контакта (и снижение допустимой нагрузки по току) из-за образования дуги и точечной коррозии из-за высокого пускового тока Повреждение аккумуляторного элемента, который не рассчитан на пусковой ток

Ниже представлена ​​типичная схема предварительной зарядки для работы от батареи и временная диаграмма, показывающая, как работает эта схема. (любезно предоставлено компанией Lithium -ION BMS)

В самом простом виде схема предварительной зарядки работает следующим образом:

• ВЫКЛ: Когда система выключена, все реле / ​​контакторы выключены.
• Предварительная зарядка: при первом включении системы K1 и K3 включаются для предварительной зарядки нагрузки до тех пор, пока не спадет пусковой ток. R1 показывает расположение термистора в цепи предварительной зарядки.
• ВКЛ: после предварительной зарядки контактор К2 включается (реле К1 должно быть выключено для экономии энергии катушки).

В этой статье мы сосредоточимся на выборе термистора.

Выбор термистора

Минимальное сопротивление термистора определяется следующим образом:

1. Температура окружающей среды
2. Значение входной емкости (цепи предварительного заряда)
3. Напряжение аккумулятора

Импульсный ток предварительной зарядки достигает 63,2% (1 / e) от своего начального значения через время τ = RC.

При выборе термистора мы учитываем значение времени «пять постоянных времени», когда емкости полностью заряжены и импульсный ток достигает нормального рабочего тока.

Для данной конструкции мы примем следующие количественные значения:

• 20 миллисекунд
• Рабочая температура окружающей среды: Варьируется от 10 ° C до 50 ° C
• Напряжение аккумулятора: 100 вольт
• Банк конденсаторов: 50000 мкФ

5τ = RC
R = 5τ / C = 5 (0.02 сек) / 0,05F = 2,0 Ом.

Если посмотреть на кривые R-T для термистора Ametherm при температуре окружающей среды 50 ° C, материал «C» показывает

R при 50 ° C / R при 25 ° C = 0,412 при R при 10 ° C / R при 25 ° C = 1,70

Следовательно, минимальное сопротивление при 25 ° C = 2,0 / 0,454 = 4,40 Ом, поэтому наша стандартная деталь имеет номинальное сопротивление 5,0 Ом

При 10 ° C стандартная часть будет иметь сопротивление 5,0 Ом x 1,70 = 8,50 Ом, что соответствует нашему минимальному сопротивлению.

Для определения энергии, которую термистор должен выдержать без самоуничтожения,

E = ½ C V2 = ½ (0.05) (100) 2 = 250 джоулей

Установившийся ток не рассчитывается, потому что в большинстве схем предварительной зарядки установившийся ток проходит через контактор. Деталь, которая соответствует вашим требованиям, — AS32 5R020.

Основные преимущества ограничителей пускового тока Ametherm AS

• Более низкая плотность тока (по сравнению с традиционными типами ограничителей пускового тока)
• Более быстрое время сброса
• Отсутствие горячих точек от усталости из-за более низкой плотности тока и равномерного градиента температуры по всему диску
• Более широкий диапазон рабочих температур без снижения номинальных значений

Калькуляторы пускового тока

и выбор ограничителя пускового тока

Почему мне нужно использовать калькуляторы пускового тока для выбора ограничителя пускового тока?

Ограничитель пускового тока (ICL) может защитить электрооборудование от перегрева при включении из-за пускового тока.А поскольку пусковой ток равен максимальному мгновенному скачку входящего тока от источника питания, он может в 2-3 раза превышать ток в установившемся режиме подключенного устройства. Калькуляторы пускового тока — лучший способ измерить зависимость сопротивления от температуры, чтобы получить правильный ограничитель пускового тока.

Импульсные источники питания, двигатели постоянного тока и осветительные балласты могут развивать чрезвычайно высокий пиковый пусковой ток при включении, если вы не реализуете защиту от пускового тока.Кроме того, магнитные устройства, вырабатывающие переменный ток, такие как электродвигатели или трансформаторы, могут потреблять ток в 30 раз больше, чем в установившемся состоянии при включении.

Без защиты от пускового тока единственными ограничениями величины потребляемого пускового тока являются полное сопротивление линии и эквивалентное последовательное сопротивление конденсатора. Основываясь на этих фактах, можно было бы подумать, что, поскольку современные схемы работают более эффективно и поддерживают более низкий импеданс, пусковой ток не будет проблемой.К сожалению, это не так.

Фактически, общий КПД низкого импеданса также способствует высокому пусковому току, увеличивая вероятность перегрева оборудования во время запуска. Использование ограничителей пускового тока поможет предотвратить перегрев системы из-за пускового тока. На нашем веб-сайте вы можете просмотреть нашу полную линейку ограничителей пускового тока и узнать, как уменьшить пусковой ток.

Как выбрать правильный ограничитель пускового тока для моего приложения?

Ограничители пускового тока

разработаны с различными характеристиками, такими как зависимость сопротивления от температуры, для различных применений.Из-за этого необходимо произвести некоторые расчеты на основе требований вашей системы, чтобы выбрать лучший ограничитель пускового тока для ваших нужд.

Как минимум, вам необходимо знать:

• Максимальная выходная мощность : В зависимости от конкретных требований к системе или конструкции это переменная, имеющая отношение к установившемуся току приложения
• Входное напряжение : Это доступное входное линейное напряжение для рассматриваемого приложения.Например, 110 или 120 В переменного тока

Вам также следует знать следующую информацию:

• Время сброса : Как часто система будет включаться / выключаться в течение заданного периода времени
• Однофазный или трехфазный : Входящее напряжение, подаваемое от одной или трех линий
• Значение фильтра или промежуточного конденсатора : Значение в микрофарадах. Определяет величину емкости
• Объем трассировки пускового тока : снимок пускового тока в определенный момент времени
• Номинал предохранителя или автоматического выключателя , если применимо
• Номинальный пусковой ток диодного моста , если применимо

Пример постановки задачи

Текущая ситуация : Импульсный источник питания мощностью 1500 Вт отключает выключатель на 20 А при включении из-за высокого пускового тока.Как предотвратить срабатывание выключателя?

Предоставленная информация :

• Входное напряжение 230 В перем. Тока
• Пиковое напряжение = 230 В переменного тока * 1,414 = 325,22 В
• Емкость фильтра 2700 мкФ
• КПД 90%

Решение : Вам следует добавить ограничитель пускового тока, чтобы уменьшить высокий пусковой ток при включении, что должно предотвратить отключение выключателя из-за высокого пускового тока.

Как использовать наши калькуляторы пускового тока

Приведенные выше расчеты рекомендуют

Ограничитель пускового тока MS32 20008

• 20 Ом
• 250J
• 8 ампер непрерывно

Загрузить техническое описание MS32 20008

Как найти полную энергию

Даже если у вас отсутствует емкость и / или осциллограф, вам все равно необходимо определить общую энергию, чтобы выбрать правильный ограничитель пускового тока.В этом случае приведенная ниже формула представляет собой формулу, которую можно использовать в качестве альтернативы « наихудший сценарий » для оценки общих потребностей в энергии.

Используйте следующие допущения:

• Если конденсатор фильтра недоступен, тогда предположим, что продолжительность броска тока составляет один (1) цикл, и этот один цикл равен 60 Гц, что соответствует 0,0167 секунды.
• Если осциллограф недоступен, предположим, что пусковой ток в 30 раз превышает ток установившегося состояния.

Формула будет выглядеть так.

Энергия = 30 x постоянный ток x 0,0167 x входное напряжение

Посетите Википедию для получения дополнительной информации о пусковом токе, его причинах, способах лечения и профилактике.

Посетите нашу страницу часто задаваемых вопросов, чтобы получить ответы на наиболее часто задаваемые вопросы.

Для облегчения доступа вы можете использовать наши калькуляторы пускового тока здесь или вы можете рассчитать пусковой ток на нашем веб-сайте

 
 
 Часто задаваемые вопросы о пусковом токе | Аметерм 
 НОВИНКА! В чем разница между пусковым током и максимально допустимым пусковым током?
 Пусковой ток — это максимальный мгновенный входной ток, потребляемый при подаче электроэнергии на многие типы устройств.
 Для наших целей при ответе на этот вопрос,  максимально допустимый пусковой ток  обычно определяется компонентом в последовательной цепи, который может вызвать вредные эффекты от пускового тока. Это может быть предохранитель или автоматический выключатель. Или это может быть максимальный номинальный ток мостового выпрямителя, который должен быть защищен от перегрузки по току.
 Максимально допустимое значение пускового тока в амперах используется для расчета сопротивления нулевой мощности термисторного ограничителя пускового тока.Дополнительное последовательное сопротивление ограничителя пускового тока, присутствующее в момент включения питания, снижает пусковой ток. В результате сниженный пусковой ток не приводит к выходу из строя предохранителя или прерывателя цепи или повреждению компонента, такого как мостовой выпрямитель, упомянутый выше.
 Пассивная или активная защита от пускового тока? 
 Есть несколько вариантов компонентов для ограничения пускового тока. Двумя наиболее распространенными альтернативами являются использование термисторов с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) или различных форм активных цепей.Однако наиболее подходящий метод подавления пускового тока для конкретного приложения зависит от цен на компоненты, уровня мощности оборудования и частоты, с которой оборудование может подвергаться воздействию пусковых токов. Ни одно однокомпонентное решение не может быть лучшим для каждого приложения. У каждого подхода есть свои преимущества и недостатки.
 Как ограничить пусковой ток в трансформаторе 40 ВА 
 Что такое термистор ограничения пускового тока (ограничитель перенапряжения)? 
 Ограничители пускового тока
 являются одними из наиболее распространенных вариантов конструкции, используемых в импульсных источниках питания для предотвращения повреждений, вызванных скачками пускового тока.Термистор — это термочувствительный резистор, сопротивление которого значительно и предсказуемо изменяется в результате изменений температуры. Сопротивление термистора ограничения перенапряжения уменьшается с увеличением его температуры. По мере саморазогрева ограничителя пускового тока через него начинает течь ток. Его сопротивление начинает падать, и относительно небольшой ток заряжает конденсаторы в источнике питания. После того, как конденсаторы в источнике питания заряжаются, ограничитель пускового тока с самонагревом оказывает небольшое сопротивление в цепи.Настолько низкое, что падение напряжения является незначительным фактором по отношению к общему падению напряжения в цепи.
 Какие типы термисторов ограничения пускового тока доступны? 
 Ограничители пускового тока
 доступны в широком диапазоне начальных уровней сопротивления и пропускной способности. Ametherm производит ограничители пускового тока с начальным сопротивлением от 0,2 до 220 Ом. Некоторые конструкции рассчитаны на ток менее одного ампера, а другие — до 36 ампер.
 Общие термисторы NTC для защиты от пускового тока? 
 Недавнее отраслевое исследование, проведенное Data and Strategies Group, Inc., Фрамингем, Массачусетс, показывает, что термисторы NTC в подавляющем большинстве являются наиболее популярным типом устройств для подавления бросков тока в источниках питания. Исследование DSG показывает, что термисторы NTC в настоящее время составляют более 90% рынка компонентов для этой цели.
 Какое время охлаждения ограничителя пускового тока? 
 Поскольку ограничители пускового тока нагреваются после подавления пусковых токов, этим устройствам требуется время для охлаждения после отключения питания.Это время охлаждения или «восстановления» позволяет сопротивлению термистора NTC достаточно увеличиться, чтобы обеспечить необходимое подавление пускового тока в следующий раз, когда это потребуется. Время охлаждения NTC зависит от конкретного устройства, способа его установки и температуры окружающей среды. Типичное время охлаждения составляет примерно одну минуту.
 Как еще можно использовать термисторы NTC? 
 NTC также используются для многих других приложений. Помимо их полезности для подавления бросков тока, точная температурная характеристика, высокая стабильность и превосходная надежность термисторов NTC хорошо подходят для многих других областей проектирования электроники.Например, они часто используются в таких приложениях, как измерение температуры, регулирование температуры, температурная компенсация, регулирование напряжения, измерение расхода воздуха и уровня жидкости, а также для создания схем с временной задержкой.
 Термисторы NTC для ограничения пускового тока 
 Одно из преимуществ термисторов NTC по сравнению с активными цепями для подавления бросков тока — более низкая стоимость компонентов. Ограничители пускового тока обычно дешевле активных компонентов схемы.Однако точная стоимость каждого компонента зависит от уровня мощности источника питания, для которого он предназначен. Как правило, чем выше уровень мощности, тем крупнее и дороже компонент. Экономическое преимущество ограничителей пускового тока перед активными цепями можно легко проиллюстрировать на следующем примере, основанном на источнике питания мощностью 300 Вт. Чтобы обеспечить защиту от бросков перенапряжения с помощью ограничителей пускового тока, необходимы только два ограничителя пускового тока, общая стоимость которых составляет не более 0,8 доллара США за оба термистора.
 Преимущество второго ограничителя пускового тока — более простая конструкция. Поскольку схемы подавления перенапряжения на основе ограничителя пускового тока обычно включают меньше компонентов, они менее сложны, чем схемы с активными цепями. В свою очередь, более простая конструкция сокращает время, необходимое для разработки возможности подавления пускового тока источника питания. Как правило, использование ограничителей пускового тока для подавления пускового тока требует лишь около одной пятой времени, необходимого для разработки сопоставимой активной цепи.Кроме того, конструкция ограничителя пускового тока обеспечивает большую простоту изготовления и меньший процент брака. Меньшее количество компонентов означает меньше этапов сборки. Меньшее количество компонентов также снижает вероятность брака при производстве из-за дефектных компонентов. Конструкции с подавлением перенапряжения на основе ограничителя пускового тока обычно требуют значительно меньше места на плате источника питания, чем активные схемы. Для приложений, в которых доступное пространство ограничено, это может иметь решающее значение.Режим отказа при использовании активной цепи с резистором обычно требует замены компонентов. Однако подавление скачков напряжения на основе ограничителя пускового тока является самозащитой в режиме отказа, поскольку их сопротивление падает с увеличением температуры.
 Активные цепи для пускового тока 
 Как упоминалось ранее, различные типы «активных» цепей иногда используются в качестве альтернативы термисторам NTC (ограничители пускового тока) для определенных приложений.Эти альтернативные компоненты включают симисторы, резисторы и тиристоры. Альтернативой активной цепи является симистор (обычно стоит около 1 доллара США за блок питания мощностью 300 Вт), плюс резистор (около 0,60 доллара США), а также схема, необходимая для управления симистором (0,20 доллара США или более), в сумме 1,80 долл. США. Несмотря на преимущества экономичности и простоты конструкции, предлагаемые ограничителями пускового тока для подавления пускового тока, в некоторых ситуациях более подходящим решением может быть активная цепь.
 Например, активные цепи иногда могут быть лучшим выбором, чем ограничители пускового тока, когда критически важна возможность «горячего перезапуска».Преимущество связано с временем охлаждения / восстановления, требуемым для того, чтобы сопротивление ограничителя пускового тока увеличилось в достаточной степени, чтобы обеспечить требуемый уровень защиты от пускового тока. Если питание пропадет на период короче указанного времени восстановления, скажем, на несколько секунд, термистор не сможет остыть и вернуться к исходному уровню сопротивления. Когда питание снова включается, сопротивление слишком низкое, чтобы обеспечить достаточную защиту от бросков тока, что может привести к повреждению цепей, перегоранию предохранителей и т. Д.Активные цепи обеспечивают меньшую рассеиваемую мощность, чем ограничители пускового тока, при более высоких номинальных мощностях (обычно выше 300 Вт). Поскольку эти конструкции обычно намного холоднее, чем NTC, их требования к рассеиванию / отведению тепла меньше.
 Комбинация термисторов NTC и активных цепей 
 Существует методика проектирования, которую инженеры могут использовать для устранения проблем, связанных с временем охлаждения / восстановления, требуемым для возврата ограничителей пускового тока к исходному уровню сопротивления.По сути, это включает в себя разработку защиты от пускового тока, чтобы ограничители пускового тока выпадали из цепи после того, как они выполнили свою функцию. Удалив их из цепи после того, как начальный скачок напряжения прошел, термисторы имеют возможность остыть, поэтому они готовы среагировать на последующий скачок напряжения после того, как произойдет пропадание мощности. Этот метод требует добавления реле или симистора параллельно ограничителю пускового тока, а также схем, необходимых для его управления.Все компоненты схемы защиты будут включены последовательно с входом в линию.
 Когда пусковой ток поглощается термистором, либо симистор начинает работать, либо реле замыкается. Самый простой способ питания этих компонентов — от самого источника питания. Как только источник питания запускается, он замыкает реле или запускает симистор, вытаскивая термистор из цепи и позволяя ему остыть и восстановить свое первоначальное сопротивление, поэтому он готов обеспечить защиту от пускового тока.
 Что такое пусковой ток? — Sunpower UK 
 Что такое пусковой ток? 
 Пусковой ток — это мгновенный высокий входной ток, потребляемый источником питания или электрооборудованием при включении. Это происходит из-за высоких начальных токов, необходимых для зарядки конденсаторов и катушек индуктивности или трансформаторов.
 Пусковой ток также известен как импульс включения или входной импульсный ток.
 При включении разряженные конденсаторы в источниках питания обладают низким импедансом, что позволяет протекать в цепь большим токам, когда они заряжаются от нуля до максимального значения.Эти токи могут в 20 раз превышать токи установившегося состояния. Несмотря на то, что он длится всего около 10 мс, требуется от 30 до 40 циклов, чтобы ток стабилизировался до нормального рабочего значения. Если не ограничиваться, высокие токи могут повредить оборудование, а также вызвать провалы напряжения в линии питания и вызвать сбои в работе другого оборудования, питаемого от того же источника.
 Характеристики пускового тока 
 Высокие пусковые токи указывают на большую нагрузку на компоненты выпрямителя и, следовательно, на более низкую надежность.Пусковой ток указан в единицах:
.
 Среднее значение за полупериод или пик: — где пик примерно на 40% больше среднего
 Диапазон напряжения — 120 В или 240 В
 Диапазон рабочих температур, в котором действует метод ограничения
 Форма волны тока при включении устройства — Изображение предоставлено
 Ограничение пусковых токов 
 Обычно используются два метода защиты: пассивный, при котором резистивное ограничивающее устройство подключается последовательно к источнику питания, и активный, в котором используется электронная схема, состоящая из резисторов, переключающего устройства и схемы управления.Резистор 
 серии
 Для источников питания малой мощности резистор подключается последовательно с входной линией питания. Однако этот метод не подходит для более мощных источников питания из-за неэффективности, вызванной высокой рассеиваемой мощностью и потерями в последовательном резисторе.
 Кредит изображения
 Термисторы NTC 
 В этом методе используется резистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC), включенный последовательно с линией ввода питания. 
 При температуре окружающей среды устройство NTC демонстрирует высокое сопротивление, при включении питания высокое сопротивление ограничивает величину пускового тока, протекающего в цепи.По мере протекания тока температура термистора увеличивается, что значительно снижает сопротивление. Он стабилизируется на уровне менее одного Ом и может позволить установившемуся току течь в цепь.
 Переключатель параллельный 
 Использование электронного переключателя или реле параллельно термисторам или резистору. Текущее ограничивающее устройство обеспечивает высокое сопротивление при запуске, после чего включается переключатель для короткого замыкания устройства. Этот метод гарантирует, что термистор может охладиться до своего начального сопротивления и быть готовым к защите от последующего скачка напряжения в случае сбоя и возобновления подачи электроэнергии, или когда кто-то выключает оборудование, а затем немедленно включает его.
 Активные цепи 
 Активная схема состоит из резисторов, транзисторов, симисторов или тиристоров и схемы управления для управления переключающим устройством. Они подходят для приложений, требующих возможности горячего перезапуска.
 Выбор метода защиты зависит от частоты пусковых токов, стоимости, уровня мощности оборудования, ожидаемой надежности и производительности. Термистор NTC широко используется в качестве ограничивающего устройства и предпочтителен из-за его простой конструкции и низкой стоимости по сравнению с активной схемой, однако у него есть некоторые недостатки, которые делают его непригодным для использования в экстремальных погодных условиях или для чувствительных приложений.
 Факторы, учитываемые при проектировании для ограничения пускового тока.
 Значение емкости нагрузки
 Установленный ток
 Температура окружающей среды
 Напряжение питания
 Требуемый ток Снижение пускового тока
 Функция плавного пуска, источники питания с низким пусковым током 
Блок питания ATX, 300 Вт, 2U, 48 В постоянного тока
 Блок питания DC-DC ATX мощностью 160 Вт — SDD-160-12
 батарей — Может ли пусковой ток двигателя постоянного тока, питаемого от батареи, повлиять / повредить другие устройства, подключенные к той же батарее? 
 батареи — Может ли пусковой ток двигателя постоянного тока, питаемого от батареи, повлиять / повредить другие устройства, подключенные к той же батарее? — Обмен электротехнического стека
 Сеть обмена стеков 
 Сеть Stack Exchange состоит из 177 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.
 Посетить Stack Exchange
 0
 +0
 Авторизоваться
 Зарегистрироваться
 Electrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.
 Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу
 Кто угодно может задать вопрос
 Кто угодно может ответить
 Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх
 Спросил
  4 года, 7 месяцев назад 
 Просмотрено
 931 раз
 \ $ \ begingroup \ $
 У меня есть небольшой автомобиль с дифференциальным приводом, в котором установлены два двигателя постоянного тока 24 В, 400 Вт, питаемые от двух последовательно соединенных аккумуляторов на 12 В.Я планирую прикрепить сканирующий дальномер UST-10LX в передней части машины, чтобы я мог реализовать некоторые алгоритмы обхода препятствий. Диапазон рабочего напряжения датчика от 10 до 30В, пульсации в пределах 10%.
 Я хотел бы знать, безопасно ли подключать датчик к батареям без какой-либо схемы защиты, или ток, отводимый двигателями, может каким-либо образом повредить датчик.
 Создан 21 окт.
 \ $ \ endgroup \ $
 \ $ \ begingroup \ $
 Проблема не в том, что разные устройства требуют разной силы тока.В основном вы можете столкнуться с такими проблемами:
 Падения напряжения / тока, вызванные двигателями, которые могут повлиять на чувствительные устройства, питаемые от того же источника. Для этого вы должны убедиться, что используются батареи, рассчитанные на токи (с некоторым запасом), необходимые для двигателей. Другая мера — установка конденсаторов большой емкости рядом с датчиком, это гарантирует правильное напряжение / ток для датчиков в случае коротких падений напряжения, вызванных двигателями. Для этого, чем больше конденсатор, тем больше будет защита.Конечно, использование слишком больших для приложения будет пустой тратой денег и места.
 Шум: Индуктивные нагрузки вызывают сильный шум на шинах питания. Для этого вы можете защитить датчик, добавив конденсаторы с правильными значениями на входных полюсах двигателя. Подобные методы фильтрации шума, вызванного щеточными двигателями постоянного тока, например Последовательно смотрится то, что вы добавляете еще и защиту от шума возле сенсора.
 Индуктивный обратный ход: это очень важно. Коммутируемые двигатели постоянного тока в выключенном состоянии генерируют скачки напряжения, которые намного превышают допустимые для других подключенных частей, например датчиков.Вы можете легко потерять свои датчики без защиты от этого.
 Ссылки:
 https://www.westfloridacomponents.com/blog/inductor-need-fly-back-diode/
 https://en.wikipedia.org/wiki/Flyback_diode
 Очень важно, чтобы вы сверились с таблицей данных дальномера на предмет рекомендаций, абсолютных максимальных значений скорости или других мер предосторожности, не перечисленных здесь, необходимых для датчика.
 
 Создан 21 окт.
 \ $ \ endgroup \ $
 \ $ \ begingroup \ $
  Как измерить пульсацию питания, регулируемую импульсной нагрузкой.
 Краткий ответ
 Регулировка нагрузки питания ~ источник ESR / нагрузка DCR * 100%
 например Пульсация нагрузки = +/- 10% макс, источником в данном случае является ESR батареи
 DCR = сопротивление постоянному току — ESR двигателя при постоянном токе = сопротивление обмотки
 Эффективное последовательное сопротивление, ESR = ΔV / ΔI
 DCR = скачок напряжения / тока, скачок напряжения I = запуск такой же, как при заторможенном роторе, но T = L / ESR для общего сопротивления контура ESR.
 Полный ответ
 Если двигатель потребляет 400 Вт при 24 В, то он потребляет 400 Вт / 24 В = 16,7 А при полной скорости и номинальной нагрузке.
 Но мы знаем из эффективной конструкции двигателя постоянного тока, что пусковой ток в 8-10 раз больше номинального тока,
, таким образом, предполагая идеальную батарею и переключатель MOSFET;
  Бросок тока 10 * 16,7 = 167A,  Так как броски тока вызваны сопротивлением постоянному току, поэтому;
  Двигатель DCR  = 24 В / 168 A =  144 мОм 
, поскольку лазерный трекер рассчитан на отклонение пульсаций +/- 10%, с учетом закона Ома и без учета пульсаций в кабеле ESR и ESL, индуктивности (оба очень важны;)
 Пульсация Vp / импульсный ток = 2.4Vp / 167A =  14 мОм макс. Общее ESR батареи 
 Таким образом, определяется рейтинг CCA для каждой батареи на основе стандартного теста падения напряжения 5 В с полностью заряженного 12,5 В;
  — CCA = ΔV (= — 5) / ESR = 7 мОм (на батарею) = 714 A CCA 
 Обычно автомобили не могут выдерживать такую ​​нагрузку на аккумуляторы или имеют короткий срок службы заряда — обычно 55 Ач. Таким образом, выбор батареи и полевого МОП-транзистора имеет решающее значение для производительности и надежности. Высокое ESR аккумулятора из-за низкого заряда или старения приведет к высокому напряжению обратной ЭДС.2 / 2,9 мОм = 10 Вт 
 
 Создан 21 окт.
 Тони Стюарт EE75 Тони Стюарт EE75
 1,955 33 золотых знака4343 серебряных знака154154 бронзовых знака
 \ $ \ endgroup \ $
 Электротехнический стек Exchange лучше всего работает с включенным JavaScript
 Ваша конфиденциальность
 Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в ​​отношении файлов cookie.
 Принимать все файлы cookie
 Настроить параметры
 Напряжение
 — Пусковой ток зависит от времени нарастания источника питания 
 Мы недавно затронули эту тему в другой вашей теме… Я имею в виду вопросы по пусковым токам и рампам включения БП и т.д.
 С точки зрения «крутизны линейного напряжения» при включении питания, это вопрос о том, что требуется для запитываемого устройства (энергопотребляющей схемы). Ваши собственные конструкции или различные специальные схемы могут не иметь четких / задокументированных требований (например, до тех пор, пока вы не диагностируете проблему в этом ключе) и технически могут быть довольно терпимыми. Обратите внимание, что более сложные схемы, такие как материнские платы компьютеров, могут иметь особые требования или промышленные стандарты, которых они должны придерживаться для обеспечения совместимости с различными поставщиками на всем рынке — например, спецификация ATX.Материнская плата ПК имеет несколько входных шин питания с разными напряжениями, и может потребоваться особый шаблон «последовательности питания» = порядок и синхронизация и наклоны (или взаимные временные окна) между шинами питания и сигналами управления и состояния, чтобы все схема смешанного сигнала на материнской плате, чтобы подойти и начать работать правильно. Говоря о стандарте ATX, ключевые шины питания имеют определенный наклон фронта запуска — продолжительность спада от 0 до полного напряжения должна быть от 1 до 25 мс = обратите внимание, что существует минимальное значение.Я могу понять это минимальное время, чтобы убедиться в нескольких разных вещах: это помогает смягчить неблагоприятные последствия скачка тока (см. Следующий раздел этого текста) и, в сочетании с некоторыми порогами и задержками, при которых отдельные блоки схемы оживают в устройстве с питанием, обеспечивает детерминированную «последовательность запуска» внутри схемы.
 Кстати о порывах и «сколько это слишком много»: это сложный вопрос. Часто у вас нет хороших спецификаций для устройств с питанием. А неблагоприятные и забавные эффекты бросков тока обычно проявляются в более сложной топологии, где мощный центральный блок питания подает низковольтный постоянный ток на несколько устройств с питанием.Люди часто проектируют такие схемы с идеей, что сильный центральный источник будет надежным и обеспечит надежную работу — и забывают о бросках тока включения отдельных запитываемых устройств, игнорируя емкостный характер этих отдельных нагрузок … Конденсаторы на выходе SMPS могут иметь СОЭ в миллиОм. То же самое и с уважающей себя батареей. Входной конденсатор в устройстве с малым питанием может иметь ESR в пару десятков миллиОм. В игре есть проводка и контакты… Применяется закон Ома, поэтому на пару микросекунд у вас короткое замыкание, например 24 В / 0,1 Ом = пара сотен ампер. Что касается побочных эффектов: импульс тока в тракте блока питания имеет очень высокое значение dI / dt и небольшую площадь петли. Значение: он распространяется далеко и широко. Это влияет на схемы слабого сигнала. Соответствующее кратковременное отключение может быть не слишком большой проблемой (шины питания внутри устройств, как правило, имеют провисание задержки на пару миллисекунд), но сам электромагнитный импульс может заморозить или сбросить устройства или блоки схемы, даже в гаджетах. которые не питаются напрямую от виновной шины.Невосприимчивость к электромагнитным импульсам, возникающим в результате бросков тока, безусловно, имеет какое-то отношение к испытаниям и нормам ЭМС … ИМО, худший побочный эффект — это «колебание земли», вызванное броском. Вы можете себе представить, что короткое замыкание вызывает кратковременное отключение напряжения на шине, но обратный путь = общий / заземляющий провода также имеют свое сопротивление и контакты. Короткое замыкание при переключении переключателя питания фактически означает, что ваше питаемое устройство имеет + и — с равным потенциалом, сосредоточенным между шиной + и GND источника питания.Г-н Кирхгоф играет в прятки в паутине путей возврата энергии, опорных площадок и даже защитных заземлений и заземления шасси в вашей системе. Опорные потенциалы сигнала внезапно танцуют, вызывая периодические сбои в связи, заставляя вещи зависать, и могут фактически взорвать приемопередатчики сигналов на портах связи, которые недостаточно устойчивы. Представьте себе современное управление производственными процессами, включая ПК-компьютеры с портами USB, где ПК и различные периферийные устройства питаются от постоянного тока, входной импульсный импульсный источник питания в каждом устройстве с питанием представляет собой простой понижающий преобразователь без заземления, а межсоединение — это USB, который никогда не изолирован (слишком быстро и слишком дешево).Это именно то место, где заземление питания удваивается как опорный потенциал сигнала … теперь зафиксируйте бросок тока в пару сотен ампер в эту сеть соединений GND :-)
 Честный и правильный способ решить эту проблему: реализовать ограничение броска тока в устройстве с питанием или использовать крошечный внешний гаджет (которого нет на рынке). Вам нужно активное полупроводниковое твердотельное устройство ограничения бросков бросков тока с мгновенным откликом и таймером безопасности для предотвращения тепловой перегрузки.
 Еще одна история из этой среды, немного не по теме: последовательные порты RS485 иногда изолированы, но часто — нет. Что могло случиться, правда? RS485 является сбалансированным (дифференциальным), поэтому ему даже не нужен эталонный заземляющий провод в линии передачи (только некоторые чистоплотные настаивают на наличии эталонного заземляющего проводника в проводке RS485). И сигнальная проводка, и проводка питания используют разъемы различных типов, включая цилиндрические разъемы постоянного тока и съемные клеммные колодки.Нигде нет земной изоляции. Нет последовательности контактов в разъемах. И популярный способ выключить и снова включить какое-либо устройство — вытащить шнур питания постоянного тока и снова подключить его. Кусок пирога. Или у вас есть запитанное устройство, питаемое от заземленного адаптера постоянного / постоянного тока SMPS, класс безопасности II = нет клеммы PE на выходе. За исключением того, что у вашего RS485 нет опорного заземления или оно есть, но разъем не препятствует включению сигнальных контактов в первую очередь, прежде чем заземление будет надежно установлено.И этот внешний адаптер SMPS DC / DC имеет ненулевую утечку Y-cap. Скажем, короткое замыкание 1 мА, разомкнутое напряжение 150 В переменного тока. У меня есть несколько ключей USB / 485 без заземления. Время от времени кто-то одалживает их и возвращает со словами «этот сломан. Этот хороший». Находясь на осциллографе, я вижу, что некоторые переключатели в трансивере более-менее гнилые , снова . Поэтому я заменяю микросхему линейного драйвера и позволяю истории повторяться …
 Земли скучные, правда? Практически все с одинаковым потенциалом.Просто некоторые нацисты по безопасности балуются строгим разделением PE от обратных путей блока питания и от опорных заземлений сигналов … пока в один прекрасный день броски тока и заземление не укусят вас в более крупной системе с питанием от постоянного тока, превратив вас в еще одного фанатика заземления ;-) Это при условии, что вы сможете понять более широкую проблему и отдельные камни преткновения …
 .