Различные схемы защиты внутренних компонентов источника питания постоянного тока
С развитием науки и техники связь силового электронного оборудования с работой и жизнью людей становится все более тесной, и электронное оборудование не может обойтись без надежных источников питания. Поэтому импульсные источники питания постоянного тока стали играть все более важную роль и вошли в различные области электронного и электротехнического оборудования. Импульсные источники питания постоянного тока широко используются в переключателях с программным управлением, связи, источниках питания электронного оборудования обнаружения, источниках питания контрольного оборудования и т. д. В то же время с развитием многих высокотехнологичных технологий, включая технологию высокочастотного переключения, Технология мягкого переключения, технология коррекции коэффициента мощности, технология синхронного выпрямления, интеллектуальная технология, технология поверхностного монтажа и т. д., технология импульсного источника питания постоянно обновляется, обеспечивая широкий спектр возможностей для развития импульсного источника питания постоянного тока. Однако из-за сложности схемы управления в импульсных источниках питания транзисторы и интегральные устройства обладают плохой устойчивостью к электрическим и термическим ударам, что доставляет пользователям большие неудобства при использовании. Для обеспечения безопасности самого импульсного источника питания и нагрузки на основе принципов и характеристик импульсного источника питания постоянного тока были разработаны схемы защиты от перегрева, защиты от перегрузки по току, защиты от перенапряжения и защиты от плавного пуска.
принцип работы
Импульсный источник питания постоянного тока состоит из входной части, части преобразования мощности, выходной части и части управления. Часть преобразования мощности является ядром импульсного источника питания, который выполняет высокочастотное прерывание нестабильного постоянного тока и выполняет функцию преобразования, необходимую для вывода. В основном он состоит из переключающего транзистора и высокочастотного трансформатора. На рисунке 1 показаны принципиальная схема и эквивалентная принципиальная схема импульсного источника питания постоянного тока, который состоит из двухполупериодного выпрямителя, переключающего транзистора V, сигнала возбуждения, обратного диода Vp, индуктивности накопления энергии и фильтрующего конденсатора C. Фактически, Основной частью импульсного источника питания постоянного тока является трансформатор постоянного тока.
характеристика
Чтобы удовлетворить потребности пользователей, основные производители импульсных источников питания как внутри страны, так и за рубежом стремятся синхронно разрабатывать новые типы высокоинтеллектуальных компонентов, особенно за счет снижения потерь во вторичных выпрямительных устройствах и увеличения технологических инноваций в силовом феррите (Mn Zn). материалы для улучшения возможности получения высоких магнитных свойств при высоких частотах и высоких плотностях магнитного потока. В то же время применение технологии SMT позволило добиться значительного прогресса в импульсных источниках питания. Расположите компоненты по обе стороны печатной платы, чтобы импульсный источник питания был легким, небольшим и тонким. Таким образом, тенденцией развития импульсного источника питания постоянного тока является высокая частота, высокая надежность, низкое потребление, низкий уровень шума, защита от помех и модульность.
Недостатком импульсного источника питания постоянного тока является то, что он имеет серьезные коммутационные помехи и слабую способность адаптироваться к суровым условиям окружающей среды и внезапным сбоям. Из-за разрыва между отечественной технологией микроэлектроники, технологией производства резистивных и емкостных устройств, технологией магнитных материалов и некоторыми технологически развитыми странами технология производства импульсных источников питания постоянного тока сложна, обслуживание затруднено, а стоимость высока.
Защита импульсного источника питания постоянного тока
На основе характеристик и реальных электрических условий импульсных источников питания постоянного тока, чтобы обеспечить безопасную и надежную работу импульсных источников постоянного тока в суровых условиях и внезапных сбоях, в этой статье разрабатываются различные схемы защиты в зависимости от различных ситуаций.
Схема защиты от перегрузки по току
В цепи импульсного источника питания постоянного тока, чтобы защитить регулировочную трубку от перегорания при коротком замыкании цепи или увеличении тока. Основной метод заключается в настройке транзистора в состояние обратного смещения, когда выходной ток превышает определенное значение, тем самым отключая и автоматически отключая ток цепи. Схема защиты от перегрузки по току состоит из транзистора BG2 и резистора делителя напряжения R4 и R5. Когда схема работает нормально, действие напряжения между R4 и R5 приводит к тому, что базовый потенциал BG2 становится выше потенциала эмиттера, а на эмиттерном переходе возникает обратное напряжение. Таким образом, BG2 находится в состоянии отсечки (эквивалентном разомкнутой цепи), что не оказывает никакого влияния на цепь стабилизации напряжения. Когда цепь замкнута накоротко, выходное напряжение равно нулю, а эмиттер BG2 эквивалентен земле. Таким образом, BG2 находится в состоянии насыщенной проводимости (эквивалентном короткому замыканию), что делает базу и эмиттер регулировочной трубки BG1 близкими к короткому замыканию и в состоянии отсечки, отключая ток цепи и достигая целей защиты.
Схема защиты от перенапряжения
Схема импульсного регулируемого источника питания относительно сложна, и входной конец импульсного регулируемого источника питания обычно подключается к входному фильтру с небольшой индуктивностью и большой емкостью. В момент запуска через конденсатор фильтра будет протекать большой импульсный ток, который может в несколько раз превышать нормальный входной ток. Такой большой импульсный ток расплавит контакты обычных силовых выключателей или реле и приведет к перегоранию входного предохранителя. Кроме того, импульсные токи также могут повредить конденсаторы, сокращая их срок службы и вызывая преждевременный выход из строя. По этой причине при запуске следует подключить токоограничивающий резистор и заряжать конденсатор через этот токоограничивающий резистор. Чтобы предотвратить потребление токоограничивающим резистором слишком большого количества энергии, что может повлиять на нормальную работу переключающего регулятора, используется реле для автоматического короткого замыкания его после переходного процесса запуска, так что источник питания постоянного тока напрямую подает питание. к переключателю-регулятору. Эта схема называется схемой «мягкого пуска» источника питания постоянного тока.
