Ochranná technológia jednosmerného spínania stabilizovaného napájacieho zdroja
Vysokovýkonné spínacie zariadenia používané v DC spínacích regulátoroch sú drahšie a ich riadiace obvody sú komplikovanejšie. Okrem toho je záťažou spínacieho regulátora vo všeobecnosti elektronický systém inštalovaný s veľkým počtom vysoko integrovaných zariadení. Tranzistory a integrované zariadenia horšie odolávajú elektrickým a tepelným šokom. Preto by ochrana spínacieho regulátora mala zohľadňovať bezpečnosť samotného regulátora a záťaže. ochranný obvod
Existuje mnoho typov, tu uvádzame obvody ako je ochrana proti polarite, programová ochrana, nadprúdová ochrana, prepäťová ochrana, podpäťová ochrana a ochrana proti prehriatiu. Zvyčajne sa vyberá niekoľko metód ochrany, ktoré sa kombinujú a vytvárajú kompletný ochranný systém.
1 ochrana proti polarite
Vstup spínacieho regulátora jednosmerného prúdu je vo všeobecnosti neregulovaný zdroj jednosmerného prúdu. Spínaný regulovaný napájací zdroj sa poškodí, ak je nesprávne zapojená jeho polarita v dôsledku nesprávnej prevádzky alebo nehody. Účelom ochrany proti polarite je zabezpečiť, aby spínací regulátor fungoval iba vtedy, keď je pripojený k neregulovanému zdroju jednosmerného prúdu so správnou polaritou. Ochrana proti polarite napájacieho zdroja môže byť realizovaná použitím jednosmerného vodivého zariadenia. Najjednoduchší obvod ochrany proti polarite vstupuje do celkového prúdu, takže tento obvod je vhodnejší pre spínacie regulátory s nízkym výkonom. V prípade vyššieho výkonu sa obvod ochrany proti polarite používa ako prepojenie v ochrane programu, ktoré môže ušetriť
Diódy s vysokým výkonom potrebné na ochranu proti polarite tiež znížia stratu energie. Pre pohodlnú obsluhu je ľahké zistiť, či je polarita správna alebo nie.
2 Ochrana programu
Obvod spínaného regulovaného napájacieho zdroja je pomerne komplikovaný av zásade ho možno rozdeliť na nízkovýkonovú riadiacu časť a vysokovýkonnú spínaciu časť. Spínacie tranzistory majú vysoký výkon. Aby sa ochránila bezpečnosť spínacích tranzistorov pri zapnutí alebo vypnutí napájania, musia najprv fungovať nízkoenergetické riadiace obvody, ako sú modulátory a zosilňovače. Za týmto účelom zaistite správny postup zavádzania. Vstupná svorka spínacieho regulátora je spravidla spojená so vstupným filtrom s malou tlmivkou a veľkým kondenzátorom. V momente zapnutia bude filtračným kondenzátorom pretekať veľký nárazový prúd, ktorý môže byť niekoľkonásobkom bežného vstupného prúdu. Takýto veľký nábehový prúd môže roztaviť kontakty bežného vypínača alebo kontakty relé a prepáliť vstupnú poistku. Navyše nárazový prúd môže tiež poškodiť kondenzátor, skrátiť jeho životnosť a predčasne zlyhať. Z tohto dôvodu by mal byť pri spustení pripojený odpor obmedzujúci prúd a kondenzátor sa bude nabíjať cez tento odpor obmedzujúci prúd. Aby rezistor obmedzujúci prúd nespotreboval príliš veľa energie, aby to ovplyvnilo normálnu činnosť spínacieho regulátora, po ukončení prechodového procesu spustenia sa použije relé na jeho automatické skratovanie, takže DC napájací zdroj priamo dodáva energiu spínaciemu regulátoru. . Tento obvod sa nazýva obvod "mäkkého štartu" spínacieho regulátora.
3 Nadprúdová ochrana
Keď dôjde k nehodám, ako je skrat záťaže, preťaženie alebo porucha riadiaceho obvodu, prúd pretekajúci spínacím tranzistorom v regulátore napätia bude príliš veľký, čo zvýši spotrebu energie elektrónky a vytvorí teplo. Ak nie je nadprúd
Môžu sa poškodiť ochranné zariadenia, spínacie tranzistory s vysokým výkonom. Preto sa v spínacích regulátoroch bežne používa nadprúdová ochrana. Najlacnejším a najjednoduchším spôsobom je použiť poistku. Kvôli malej tepelnej kapacite tranzistorov obyčajné poistky vo všeobecnosti nemôžu hrať ochrannú úlohu a bežne sa používajú rýchle poistky.
Rýchla poistka. Táto metóda má výhodu ľahkej ochrany, ale špecifikáciu poistky je potrebné zvoliť podľa požiadaviek na bezpečnú pracovnú oblasť konkrétneho spínacieho tranzistora. Nevýhodou tohto nadprúdového ochranného opatrenia je nepohodlnosť častej výmeny poistky. Ochrana obmedzujúca prúd a ochrana proti prerušeniu prúdu bežne používaná v lineárnych regulátoroch sa môže použiť v spínacích regulátoroch. Podľa charakteristík spínacieho regulátora však výstup tohto ochranného obvodu nemôže priamo ovládať spínací tranzistor, ale výstup nadprúdovej ochrany musí byť prevedený na impulzný príkaz na ovládanie modulátora na ochranu spínacieho tranzistora. Na realizáciu nadprúdovej ochrany je vo všeobecnosti potrebné použiť v obvode vzorkovacie odpory v sérii, čo ovplyvní účinnosť napájacieho zdroja, preto sa väčšinou používa pri nízkovýkonových spínacích regulátoroch. Pri vysokovýkonných spínaných regulovaných zdrojoch energie by sa vzhľadom na spotrebu energie malo čo najviac vyhnúť pripájaniu vzorkovacích rezistorov. Preto sa nadprúdová ochrana zvyčajne mení na prepäťovú a podpäťovú ochranu.
4 Prepäťová ochrana
Prepäťová ochrana spínacieho regulátora zahŕňa vstupnú prepäťovú ochranu a výstupnú prepäťovú ochranu. Ak je napätie neregulovaného zdroja jednosmerného prúdu používaného regulátorom spínaného napätia, ako je batéria a usmerňovač, príliš vysoké, regulátor spínaného napätia nemôže normálne fungovať a dokonca môže poškodiť vnútorné zariadenia. Preto je potrebné použiť obvod ochrany pred prepätím vstupu. Ochranný obvod zložený z tranzistorov a relé.
5 Podpäťová ochrana
Keď je výstupné napätie nižšie ako špecifikovaná hodnota, znamená to, že došlo k abnormalite vo vstupnom jednosmernom napájaní, vo vnútri spínacieho regulátora alebo vo výstupnej záťaži. Keď vstupné jednosmerné napájacie napätie klesne pod špecifikovanú hodnotu, spôsobí
Výstupné napätie spínacieho regulátora klesá a vstupný prúd stúpa, čo ohrozuje spínací tranzistor aj príkon. Preto by mala byť zriadená podpäťová ochrana. Jednoduchá ochrana proti podpätiu
