Різні схеми захисту внутрішніх компонентів джерела постійного струму
З розвитком науки і техніки зв'язок силового електронного обладнання з працею і життям людей стає все більш тісним, і електронне обладнання не може обійтися без надійних джерел живлення. Таким чином, імпульсні джерела живлення постійного струму почали відігравати все більш важливу роль і увійшли в різні сфери електронного та електричного обладнання. Імпульсні джерела живлення постійного струму широко використовуються в програмно керованих перемикачах, комунікаціях, джерелах живлення обладнання електронного виявлення, джерелах живлення контрольного обладнання тощо. У той же час, із розвитком багатьох високотехнологічних технологій, включаючи технологію високочастотної комутації, технологія м’якого перемикання, технологія корекції коефіцієнта потужності, технологія синхронного випрямлення, інтелектуальна технологія, технологія поверхневого монтажу тощо, технологія імпульсного джерела живлення постійно вдосконалюється, надаючи широкий спектр можливостей для розробки джерела живлення постійного струму. Однак через складність схеми управління в імпульсних джерелах живлення транзистори та інтегральні пристрої мають низьку стійкість до електричних і теплових ударів, що доставляє великі незручності користувачам під час використання. Щоб захистити безпеку самого імпульсного джерела живлення та навантаження, на основі принципів і характеристик імпульсного джерела живлення постійного струму розроблено схеми захисту від перегріву, захисту від перевантаження по струму, захисту від перенапруги та захисту від плавного пуску.
принцип дії
Імпульсне джерело живлення постійного струму складається з вхідної частини, частини перетворення потужності, вихідної частини та частини керування. Частина перетворення живлення є ядром імпульсного джерела живлення, яке виконує високочастотне переривання на нестабільному постійному струмі та завершує функцію перетворення, необхідну для виведення. В основному він складається з перемикаючого транзистора та високочастотного трансформатора. На малюнку 1 показано принципову діаграму та еквівалентну принципову схему джерела живлення постійного струму, який складається з повнохвильового випрямляча, перемикаючого транзистора V, сигналу збудження, діода вільного ходу Vp, індуктивності накопичувача енергії та фільтруючого конденсатора C. Фактично, основною частиною імпульсного джерела живлення постійного струму є трансформатор постійного струму.
характеристика
Щоб задовольнити потреби користувачів, основні виробники комутаційних блоків живлення як усередині країни, так і за кордоном прагнуть синхронно розробляти нові типи високоінтелектуальних компонентів, особливо шляхом зменшення втрат вторинних пристроїв випрямлення та збільшення технологічних інновацій у фериті потужності (Mn Zn). матеріали для покращення здатності отримувати високі магнітні властивості при високих частотах і високій щільності магнітного потоку. У той же час застосування технології SMT досягло значного прогресу в імпульсних джерелах живлення. Розташуйте компоненти з обох боків друкованої плати, щоб переконатися, що імпульсне джерело живлення є легким, маленьким і тонким. Таким чином, тенденцією розвитку джерела живлення постійного струму є висока частота, висока надійність, низьке споживання, низький рівень шуму, захист від перешкод і модульність.
Недоліком імпульсного джерела живлення постійного струму є те, що він має сильні комутаційні перешкоди та слабку здатність адаптуватися до суворих умов і раптових збоїв. Через розрив між вітчизняною технологією мікроелектроніки, технологією виробництва резистивних і ємнісних пристроїв, технологією магнітних матеріалів і деякими технологічно розвиненими країнами, технологія виробництва імпульсних джерел живлення постійного струму складна, технічне обслуговування складне, а вартість висока.
Захист імпульсного джерела живлення постійного струму
Базуючись на характеристиках і фактичних електричних умовах імпульсних джерел живлення постійного струму, щоб забезпечити безпечну та надійну роботу імпульсних джерел живлення постійного струму в суворих умовах і при раптових збоях, у цій статті розроблено різні схеми захисту відповідно до різних ситуацій.
Схема захисту від перевантаження по струму
У ланцюзі імпульсного джерела живлення постійного струму, щоб захистити регулювальну трубку від перегоряння в разі короткого замикання або збільшення струму. Основний метод полягає в налаштуванні транзистора на стан зворотного зміщення, коли вихідний струм перевищує певне значення, тим самим відсікаючи та автоматично відключаючи струм ланцюга. Схема захисту від надструму складається з транзистора BG2 і резистора R4 і R5 дільника напруги. Коли схема працює нормально, дія напруги між R4 і R5 призводить до того, що базовий потенціал BG2 стає вищим, ніж потенціал емітера, і емітерний перехід несе зворотну напругу. Таким чином, BG2 знаходиться в стані відключення (еквівалент розімкнутого ланцюга), який не впливає на схему стабілізації напруги. При короткому замиканні ланцюга вихідна напруга дорівнює нулю, а емітер BG2 еквівалентний землі. Таким чином, BG2 знаходиться в насиченому стані провідності (еквівалентно короткому замиканню), що робить базу та емітер регулювальної трубки BG1 близькими до короткого замикання та в стані відсікання, відсікаючи струм ланцюга та досягаючи цілей захисту.
Схема захисту від перенапруги
Схема джерела живлення з регульованим перемикачем є відносно складною, і вхідний кінець регульованого джерела живлення з перемикачем зазвичай підключається до вхідного фільтра з малою індуктивністю та великою ємністю. У момент запуску через конденсатор фільтра протікає великий імпульсний струм, який може в кілька разів перевищувати нормальний вхідний струм. Такий великий стрибок струму розплавить контакти звичайних вимикачів або реле та спричинить перегорання вхідного запобіжника. Крім того, імпульсні струми також можуть пошкодити конденсатори, скоротивши термін їх служби та спричинивши передчасне пошкодження. З цієї причини під час запуску слід підключити струмообмежувальний резистор, і конденсатор слід заряджати через цей струмообмежувальний резистор. Щоб запобігти споживанню занадто великої потужності резистора обмеження струму, що може вплинути на нормальну роботу регулятора перемикача, використовується реле для автоматичного короткого замикання його після перехідного процесу запуску, щоб джерело живлення постійного струму безпосередньо подавало живлення. до регулятора вимикача. Ця схема називається ланцюгом «плавного пуску» джерела живлення з перемикачем постійного струму.
