Технологія захисту імпульсного стабілізованого джерела живлення постійного струму
Потужні комутаційні пристрої, що використовуються в імпульсних регуляторах постійного струму, дорожчі, а схеми їх керування складніші. Крім того, навантаження комутаційного регулятора, як правило, є електронною системою, встановленою з великою кількістю високоінтегрованих пристроїв. Транзистори та інтегровані пристрої менш здатні протистояти електричним і тепловим ударам. Тому захист імпульсного регулятора повинен враховувати безпеку самого регулятора і навантаження. схема захисту
Існує багато типів, тут ми представляємо такі схеми, як захист від полярності, програмний захист, захист від перевантаження по струму, захист від перенапруги, захист від зниженої напруги та захист від перегріву. Зазвичай вибирають декілька методів захисту, які об’єднують у повну систему захисту.
1 захист від полярності
Вхід імпульсного регулятора постійного струму зазвичай є нерегульованим джерелом живлення постійного струму. Імпульсне регульоване джерело живлення буде пошкоджено, якщо його полярність підключено неправильно через неправильну роботу або нещасний випадок. Мета захисту від полярності полягає в тому, щоб змусити імпульсний регулятор працювати лише при підключенні до нерегульованого джерела постійного струму з правильною полярністю. Захист від полярності джерела живлення можна реалізувати за допомогою пристрою односпрямованої провідності. Найпростіша схема захисту від полярності входить в загальний струм, тому ця схема більше підходить для малопотужних імпульсних регуляторів. У випадку більшої потужності схема захисту полярності використовується як ланка в програмному захисті, що може заощадити
Діоди високої потужності, необхідні для захисту від полярності, також зменшать розсіювання потужності. Для зручності роботи легко визначити, правильна полярність чи ні.
2 Захист програми
Схема імпульсного регульованого джерела живлення є відносно складною, і її можна в основному розділити на частину керування низькою потужністю та комутаційну частину високої потужності. Комутаційні транзистори мають велику потужність. Щоб захистити безпеку комутаційних транзисторів, коли живлення вмикається або вимикається, схеми керування малої потужності, такі як модулятори та підсилювачі, повинні спочатку працювати. Для цього необхідно забезпечити правильну процедуру завантаження. Вхідна клема імпульсного регулятора, як правило, з’єднана з вхідним фільтром з малою індуктивністю та великим конденсатором. У момент увімкнення живлення через конденсатор фільтра протікає великий імпульсний струм, який може в кілька разів перевищувати нормальний вхідний струм. Такий великий пусковий струм може розплавити контакти звичайного вимикача живлення або контакти реле та перегоріти вхідний запобіжник. Крім того, пусковий струм також може пошкодити конденсатор, скоротити термін його служби та передчасно вийти з ладу. З цієї причини під час запуску слід підключити струмообмежувальний резистор, і конденсатор буде заряджатися через цей струмообмежувальний резистор. Щоб резистор обмеження струму не споживав занадто багато енергії, щоб вплинути на нормальну роботу комутаційного регулятора, після завершення перехідного процесу запуску використовується реле для автоматичного замикання, щоб постійний струм блок живлення безпосередньо подає живлення на імпульсний регулятор. . Ця схема називається схемою «плавного пуску» імпульсного регулятора.
3 Захист від перевантаження по струму
У разі таких аварій, як коротке замикання навантаження, перевантаження або збій схеми керування, струм, що протікає через перемикаючий транзистор у регуляторі напруги, буде занадто великим, що збільшить споживання електроенергії трубкою та виділяє тепло. Якщо немає перевантаження по струму
Пристрої захисту, потужні перемикаючі транзистори можуть бути пошкоджені. Тому захист від надструму зазвичай використовується в імпульсних регуляторах. Найдешевший і простий спосіб – використовувати запобіжник. Через малу теплоємність транзисторів звичайні запобіжники, як правило, не можуть виконувати захисну роль, і зазвичай використовуються швидкодіючі запобіжники.
Швидкоперегораючий запобіжник. Цей метод має перевагу легкого захисту, але специфікацію запобіжника потрібно вибирати відповідно до вимог безпечної робочої зони конкретного перемикаючого транзистора. Недоліком цього заходу захисту від надструму є незручність частої заміни запобіжника. Захист від обмеження струму та захист від відключення струму, які зазвичай використовуються в лінійних регуляторах, можна застосовувати в імпульсних регуляторах. Однак, відповідно до характеристик перемикаючого регулятора, вихід цієї схеми захисту не може безпосередньо керувати перемикаючим транзистором, але вихід захисту від надструму повинен бути перетворений в імпульсну команду для керування модулятором для захисту перемикаючого транзистора. Щоб реалізувати захист від перевантаження по струму, як правило, необхідно використовувати вибіркові резистори в послідовному ланцюзі, що вплине на ефективність джерела живлення, тому він в основному використовується у випадку малопотужних імпульсних регуляторів. У потужних імпульсних регульованих джерелах живлення, враховуючи споживану потужність, слід якомога більше уникати підключення вибіркових резисторів. Тому захист від перевантаження по струму зазвичай перетворюють на захист від перенапруги та захисту від зниженої напруги.
4 Захист від перенапруги
Захист від перенапруги імпульсного регулятора включає захист від перенапруги на вході та захист від перенапруги на виході. Якщо напруга нерегульованого джерела постійного струму, що використовується імпульсним стабілізатором напруги, наприклад батареї та випрямляча, занадто висока, імпульсний регулятор напруги не може нормально працювати та навіть пошкодить внутрішні пристрої. Тому необхідно використовувати вхідну схему захисту від перенапруги. Схема захисту, що складається з транзисторів і реле.
5 Захист від зниженої напруги
Коли вихідна напруга нижча за вказане значення, це означає, що є несправність у вхідному джерелі живлення постійного струму, всередині імпульсного регулятора або у вихідному навантаженні. Коли вхідна напруга живлення постійного струму падає нижче зазначеного значення, це спричинить
Вихідна напруга імпульсного регулятора падає, а вхідний струм зростає, що загрожує як комутаційному транзистору, так і вхідній потужності. Тому слід встановити захист від зниженої напруги. Простий захист від зниження напруги
