Technologie ochrany stejnosměrného spínání stabilizovaného napájecího zdroje
Vysoce výkonná spínací zařízení používaná ve stejnosměrných spínacích regulátorech jsou dražší a jejich řídicí obvody jsou složitější. Kromě toho je zátěží spínacího regulátoru obecně elektronický systém instalovaný s velkým počtem vysoce integrovaných zařízení. Tranzistory a integrovaná zařízení hůře odolávají elektrickým a tepelným šokům. Ochrana spínacího regulátoru by proto měla zohledňovat bezpečnost samotného regulátoru a zátěže. ochranný obvod
Existuje mnoho typů, zde uvádíme obvody jako je ochrana proti polaritě, programová ochrana, nadproudová ochrana, přepěťová ochrana, podpěťová ochrana a ochrana proti přehřátí. Obvykle se volí několik metod ochrany, které se kombinují a tvoří tak kompletní ochranný systém.
1 ochrana proti polaritě
Vstup stejnosměrného spínacího regulátoru je obecně neregulovaný stejnosměrný napájecí zdroj. Spínaný regulovaný zdroj se poškodí, pokud je nesprávně zapojena jeho polarita v důsledku nesprávné funkce nebo nehody. Účelem ochrany proti polaritě je zajistit, aby spínací regulátor fungoval pouze při připojení k neregulovanému zdroji stejnosměrného proudu se správnou polaritou. Ochrana proti polaritě napájecího zdroje může být realizována pomocí jednosměrného vodivého zařízení. Nejjednodušší obvod ochrany proti polaritě vstupuje do celkového proudu, takže tento obvod je vhodnější pro spínací regulátory s nízkým výkonem. V případě vyššího výkonu je obvod ochrany proti polaritě použit jako spojka v ochraně programu, která může ušetřit
Vysoce výkonné diody potřebné pro ochranu proti polaritě také sníží ztrátový výkon. Pro pohodlí obsluhy je snadné identifikovat, zda je polarita správná nebo ne.
2 Ochrana programu
Obvod spínaného regulovaného zdroje je poměrně komplikovaný a lze jej v zásadě rozdělit na nízkopříkonovou řídicí část a spínací část vysokého výkonu. Spínací tranzistory mají vysoký výkon. Aby byla chráněna bezpečnost spínacích tranzistorů při zapnutí nebo vypnutí napájení, musí nejprve fungovat nízkopříkonové řídicí obvody, jako jsou modulátory a zesilovače. Za tímto účelem zajistit správný postup spouštění. Vstupní svorka spínacího regulátoru je obecně spojena se vstupním filtrem s malou tlumivkou a velkým kondenzátorem. V okamžiku zapnutí bude filtračním kondenzátorem protékat velký nárazový proud, který může být několikanásobkem normálního vstupního proudu. Takový velký zapínací proud může roztavit kontakty běžného vypínače nebo kontakty relé a spálit vstupní pojistku. Kromě toho může zapínací proud také poškodit kondenzátor, zkrátit jeho životnost a předčasně selhat. Z tohoto důvodu by měl být při spouštění připojen proud omezující rezistor a kondenzátor se bude nabíjet přes tento proud omezující rezistor. Aby rezistor omezující proud nespotřeboval příliš mnoho energie, aby to ovlivnilo normální činnost spínacího regulátoru, po ukončení přechodového procesu spouštění se použije relé k jeho automatickému zkratování, takže DC napájecí zdroj přímo napájí spínací regulátor. . Tento obvod se nazývá obvod "soft start" spínacího regulátoru.
3 Nadproudová ochrana
Když dojde k nehodám, jako je zkrat zátěže, přetížení nebo porucha řídicího obvodu, proud protékající spínacím tranzistorem v regulátoru napětí bude příliš velký, což zvýší spotřebu energie elektronky a vytvoří teplo. Pokud není nadproud
Ochranná zařízení, spínací tranzistory s vysokým výkonem mohou být poškozeny. Proto se u spínacích regulátorů běžně používá nadproudová ochrana. Nejlevnější a nejjednodušší je použít pojistku. Kvůli malé tepelné kapacitě tranzistorů nemohou obyčejné pojistky obecně plnit ochrannou roli a běžně se používají pojistky rychlé.
Rychlá pojistka. Tento způsob má výhodu snadné ochrany, ale specifikaci pojistky je potřeba zvolit podle požadavků na bezpečnou pracovní oblast konkrétního spínacího tranzistoru. Nevýhodou tohoto nadproudového ochranného opatření je nepohodlnost časté výměny pojistky. Ochranu omezující proud a ochranu proti přerušení proudu běžně používané v lineárních regulátorech lze použít ve spínacích regulátorech. Podle charakteristiky spínacího regulátoru však výstup tohoto ochranného obvodu nemůže přímo ovládat spínací tranzistor, ale výstup nadproudové ochrany musí být převeden na impulsní povel pro ovládání modulátoru pro ochranu spínacího tranzistoru. Pro realizaci nadproudové ochrany je obecně nutné použít v obvodu vzorkovací rezistory sériově, což ovlivní účinnost napájecího zdroje, takže se většinou používá při spínání regulátorů s nízkým výkonem. U vysoce výkonných spínaných regulovaných napájecích zdrojů by se s ohledem na spotřebu energie mělo pokud možno vyhnout zapojování vzorkovacích rezistorů. Proto se nadproudová ochrana obvykle převádí na přepěťovou a podpěťovou ochranu.
4 Přepěťová ochrana
Přepěťová ochrana spínacího regulátoru zahrnuje vstupní přepěťovou ochranu a výstupní přepěťovou ochranu. Pokud je napětí neregulovaného zdroje stejnosměrného proudu používaného spínacím regulátorem napětí, jako je baterie a usměrňovač, příliš vysoké, regulátor spínacího napětí nemůže normálně fungovat a dokonce může poškodit vnitřní zařízení. Proto je nutné použít vstupní obvod přepěťové ochrany. Ochranný obvod složený z tranzistorů a relé.
5 Podpěťová ochrana
Když je výstupní napětí nižší než specifikovaná hodnota, znamená to, že došlo k abnormalitě ve vstupním stejnosměrném napájení, uvnitř spínacího regulátoru nebo ve výstupní zátěži. Když vstupní stejnosměrné napájecí napětí klesne pod specifikovanou hodnotu, způsobí
Výstupní napětí spínacího regulátoru klesá a vstupní proud se zvyšuje, což ohrožuje spínací tranzistor i příkon. Proto by měla být zřízena podpěťová ochrana. Jednoduchá podpěťová ochrana
