Stratégia ochrany výstupu spínaného zdroja
Pri všetkých konštrukciách spínaných zdrojov je ochrana záťaže a ochrana napájacieho zdroja v dôsledku poruchy záťaže veľmi dôležitými aspektmi, ktoré je potrebné zohľadniť pri návrhu. Pri navrhovaní vojenských produktov sa často vyžaduje úloha nazývaná analýza režimu zlyhania a účinkov. V tejto práci sa predpokladá, že každá časť obvodu je poruchou prerušeného obvodu a potom prípadom skratovej poruchy. V tomto prípade samostatne analyzujte, ako každá porucha ovplyvňuje zvyšok okruhu. Predvídanie a odhadovanie porúch týmto spôsobom spôsobí, že návrh napájacieho zdroja bude spoľahlivejší. To je tiež to, čo musí urobiť konštruktér napájacieho zdroja, aby ochránil zaťažovací obvod, keď sa vyskytnú abnormality na vstupe a poruchy napájacieho obvodu. V stratégii ochrany sú viaceré ochranné obvody často usporiadané do kaskády, aby sa zabezpečilo, že samotný ochranný obvod môže poskytnúť redundantnú ochranu, keď sa vyskytne abnormalita. Na zabezpečenie tejto záložnej funkcie sa zvyčajne používajú poistky a ističe.
Metódy ochrany používané v systémoch napájania a prenosu energie by mali starostlivo zvážiť konečného užívateľa produktu a funkciu produktu a následne aj spôsob opravy produktu. Ak je produkt pravidelne udržiavaný personálom údržby na okruhu, okruh zase zvažuje spôsob údržby produktu. Ak je produkt pravidelne udržiavaný personálom údržby, obvod musí mať istič, samoriadený spúšťací obvod a obvod spätnej väzby nadprúdu. Ak nie sú funkčné požiadavky produktu prísne, tieto funkcie nie sú potrebné a postačuje iba poistka, spúšťací obvod typu vypnutia pri nadprúde alebo nadprúdová ochrana alebo rýchly istič. Pri niektorých metódach ochrany je potrebné poslať zariadenie na kontrolu do stanice údržby predtým, ako ho bude možné po vykonaní ochrany znova použiť. Tieto spôsoby ochrany možno rozdeliť do nasledujúcich troch typov:
1. Oprava po poruche (poistka, poistkový odpor atď.).
2. Po poruche sa obnoví (istič, obmedzovač prúdu, ochranný obvod obmedzujúci napätie atď.).
3. Po poruche sa vypne, ale obnoví sa, keď porucha zmizne (spúšťací obvod typu vypnutia pri nadprúde atď.).
Existujú tri základné typy nadprúdovej ochrany. Riadenie aktuálneho režimu alebo primárny regulátor špičkového prúdu obmedzuje výstupný výkon v prípade "mierneho" skratu v obvode, ale môže nakoniec viesť k vážnemu skratovému stavu. Keď dôjde k nadprúdovej poruche, záťažová impedancia sa stále zmenšuje, výstupné napätie klesá, ale výstupný prúd sa stále zvyšuje, čo môže spôsobiť vyhorenie obvodov a zariadení na doske plošných spojov. Spôsob zníženia výstupného napätia je možné kombinovať s obvodom typu poruchového vypnutia. Metóda obmedzenia konštantného prúdu sa realizuje zosilnením napätia na rezistore detekcie prúdu a jeho porovnaním s referenčným napätím. Pri prekročení hodnoty prúdovej ochrany sa záťaž opäť zvýši a výstupný prúd sa obmedzí. Obvod obmedzujúci nadprúdovú spätnú väzbu využíva malú časť výstupného napätia ako hornú limitnú referenčnú hodnotu nadprúdovej poruchy. Keď prúd prechádzajúci rezistorom detekcie prúdu prekročí aktuálnu hornú medznú hodnotu, výstupné napätie sa zníži, takže sa zníži aj výstupný prúd, čo môže zabrániť vyhoreniu záťažového obvodu.
Existujú dva spôsoby prepäťovej ochrany na výstupe: povinná metóda a metóda blokovania prepätia. Nútená metóda je dosiahnutá prepäťovým zovretím a rýchlym vypínaním. Povinná metóda predpokladá, že pri výpadku napájania nie je možné obmedziť zaťažovací prúd
Metóda blokovania prepätia sa používa za predpokladu, že napájací zdroj naďalej funguje, ale napäťová spätnoväzbová slučka je otvorená alebo jedna z výstupných svoriek je mierne zaťažená a napätie prekračuje menovitú maximálnu hodnotu. Tieto metódy majú samostatný komparátor alebo tranzistor na výstup a odporový delič pripojený k výstupu. Výber schémy ochrany súvisí s ekonomickými nákladmi a dispozičným priestorom. Dizajnéri môžu využiť svoju kreativitu pri navrhovaní ochranných obvodov, ale pozorne kontrolujú situáciu za všetkých prevádzkových podmienok.
