Технология защиты импульсного стабилизированного источника постоянного тока
Мощные коммутационные аппараты, используемые в импульсных регуляторах постоянного тока, дороже, а их схемы управления сложнее. Кроме того, нагрузкой импульсного регулятора, как правило, является электронная система с большим количеством высокоинтегрированных устройств. Транзисторы и интегральные устройства в меньшей степени способны противостоять электрическим и тепловым ударам. Поэтому защита импульсного регулятора должна учитывать безопасность самого регулятора и нагрузки. схема защиты
Существует много типов, здесь мы представляем такие схемы, как защита от полярности, программная защита, защита от перегрузки по току, защита от перенапряжения, защита от пониженного напряжения и защита от перегрева. Обычно выбирают несколько методов защиты, которые объединяются для создания полной системы защиты.
1 защита от полярности
Вход импульсного стабилизатора постоянного тока обычно представляет собой нерегулируемый источник питания постоянного тока. Импульсный регулируемый источник питания будет поврежден, если его полярность подключена неправильно из-за неправильной эксплуатации или аварии. Цель защиты от полярности состоит в том, чтобы импульсный стабилизатор работал только при подключении к нерегулируемому источнику постоянного тока с правильной полярностью. Защита от полярности источника питания может быть реализована с помощью устройства однонаправленной проводимости. В общий ток входит простейшая схема защиты от переполюсовки, поэтому эта схема больше подходит для маломощных импульсных стабилизаторов. В случае более высокой мощности схема защиты от полярности используется как звено в программной защите, что может сэкономить
Мощные диоды, необходимые для защиты от полярности, также снижают рассеиваемую мощность. Для удобства работы легко определить, правильная полярность или нет.
2 Защита программы
Схема импульсного регулируемого источника питания относительно сложна и в основном может быть разделена на маломощную управляющую часть и мощную переключающую часть. Переключающие транзисторы имеют большую мощность. Чтобы защитить безопасность переключения транзисторов при включении или отключении питания, сначала должны работать маломощные схемы управления, такие как модуляторы и усилители. Для этого необходимо обеспечить правильную процедуру загрузки. Входная клемма импульсного регулятора обычно подключается к входному фильтру с небольшой катушкой индуктивности и большим конденсатором. В момент включения через конденсатор фильтра будет протекать большой импульсный ток, который может в несколько раз превышать нормальный входной ток. Такой большой пусковой ток может расплавить контакты обычного силового выключателя или контакты реле и перегореть входной предохранитель. Кроме того, пусковой ток также может повредить конденсатор, сократить его срок службы и привести к преждевременному выходу из строя. По этой причине при пуске должен быть подключен токоограничивающий резистор, и конденсатор будет заряжаться через этот токоограничивающий резистор. Чтобы резистор ограничения тока не потреблял слишком много энергии, чтобы повлиять на нормальную работу импульсного регулятора, после завершения переходного процесса запуска используется реле для его автоматического замыкания, так что постоянный ток источник питания напрямую подает питание на импульсный стабилизатор. . Эта схема называется схемой «мягкого пуска» импульсного регулятора.
3 Защита от перегрузки по току
Когда происходят аварии, такие как короткое замыкание нагрузки, перегрузка или отказ цепи управления, ток, протекающий через переключающий транзистор в регуляторе напряжения, будет слишком большим, что приведет к увеличению потребляемой мощности лампы и выделению тепла. Если нет сверхтока
Могут быть повреждены защитные устройства, мощные переключающие транзисторы. Поэтому защита от перегрузки по току обычно используется в импульсных стабилизаторах. Самый дешевый и простой способ — использовать предохранитель. Из-за малой теплоемкости транзисторов обычные предохранители вообще не могут играть защитной роли, и обычно используются быстродействующие предохранители.
Быстродействующий предохранитель. Преимущество этого метода заключается в простоте защиты, но характеристики предохранителя необходимо выбирать в соответствии с требованиями к безопасной рабочей зоне конкретного переключающего транзистора. Недостатком этой меры защиты от перегрузки по току является неудобство частой замены предохранителя. Защита ограничения тока и защита отсечки тока, обычно используемые в линейных регуляторах, могут применяться в импульсных регуляторах. Однако, в соответствии с характеристиками импульсного регулятора, выход этой схемы защиты не может напрямую управлять переключающим транзистором, но выход защиты от перегрузки по току должен быть преобразован в импульсную команду для управления модулятором для защиты переключающего транзистора. Чтобы реализовать защиту от перегрузки по току, как правило, необходимо последовательно использовать выборочные резисторы в цепи, что повлияет на эффективность источника питания, поэтому он в основном используется в случае маломощных импульсных регуляторов. В мощных импульсных регулируемых источниках питания с учетом энергопотребления следует по возможности избегать подключения выборочных резисторов. Поэтому защита от перегрузки по току обычно преобразуется в защиту от перенапряжения и пониженного напряжения.
4 Защита от перенапряжения
Защита от перенапряжения импульсного стабилизатора включает в себя защиту от перенапряжения на входе и защиту от перенапряжения на выходе. Если напряжение нерегулируемого источника постоянного тока, используемого импульсным регулятором напряжения, например, аккумуляторной батареи и выпрямителя, слишком велико, импульсный регулятор напряжения не может нормально работать и даже повредить внутренние устройства. Поэтому необходимо использовать схему защиты от перенапряжения на входе. Схема защиты, состоящая из транзисторов и реле.
5 Защита от пониженного напряжения
Когда выходное напряжение ниже указанного значения, это означает, что имеется неисправность во входном источнике питания постоянного тока, внутри импульсного регулятора или в выходной нагрузке. Когда входное напряжение питания постоянного тока упадет ниже указанного значения, это приведет к
Выходное напряжение импульсного стабилизатора падает, а входной ток увеличивается, что подвергает опасности как переключающий транзистор, так и входную мощность. Поэтому необходимо установить защиту от пониженного напряжения. Простая защита от пониженного напряжения
