Design af en række beskyttelseskredsløb til de interne komponenter i en DC switch mode strømforsyning
Beskyttelse af DC Switching Power Supply
Baseret på egenskaberne ved DC-switchende strømforsyninger og faktiske elektriske forhold, for at sikre sikker og pålidelig drift af DC-switchende strømforsyninger i barske miljøer og pludselige fejl, designer denne artikel forskellige beskyttelseskredsløb i overensstemmelse med forskellige situationer.
Overstrømsbeskyttelseskredsløb
I DC-switchende strømforsyningskredsløb for at beskytte reguleringsrøret mod at blive brændt ud, når kredsløbet kortsluttes eller strømmen stiger. Den grundlæggende metode er, at når udgangsstrømmen overstiger en vis værdi, er reguleringsrøret i en omvendt bias-tilstand, hvorved kredsløbsstrømmen afbrydes og automatisk afbrydes. Som vist i figur 1 består overstrømsbeskyttelseskredsløbet af en transistor BG2 og spændingsdelermodstande R4 og R5. Når kredsløbet fungerer normalt, får spændingen påført af R4 og R5 basispotentialet for BG2 til at være højere end emitterpotentialet, og emitterforbindelsen udsættes for en omvendt spænding. Så BG2 er i en slukket tilstand (svarende til et åbent kredsløb), hvilket ikke har nogen effekt på spændingsregulatorkredsløbet. Når kredsløbet er kortsluttet, er udgangsspændingen nul, og emitteren af BG2 svarer til jord. BG2 er i en mættet ledende tilstand (svarende til en kortslutning), hvilket gør reguleringsrørets base og emitter BG1 tæt på en kortslutning og i en afbrudt tilstand, der afbryder kredsløbsstrømmen og opnår beskyttelsesformålet .
Overspændingsbeskyttelseskredsløb
Overspændingsbeskyttelsen af skifteregulatorer i DC-switchende strømforsyninger omfatter indgangsoverspændingsbeskyttelse og udgangsoverspændingsbeskyttelse. Hvis spændingen på den uregulerede jævnstrømsforsyning (såsom batterier og ensrettere), der bruges i koblingsregulatoren, er for høj, vil det medføre, at koblingsregulatoren ikke fungerer og endda beskadiger interne komponenter. Derfor er det nødvendigt at bruge indgangsoverspændingsbeskyttelseskredsløb til at skifte strømforsyninger. Figur 3 viser et beskyttelseskredsløb sammensat af en transistor og et relæ. I dette kredsløb, når spændingen på indgangs-DC-strømforsyningen er højere end gennembrudsspændingsværdien for spændingsregulatordioden, bryder spændingsregulatordioden sammen, og en strøm løber gennem modstanden R, hvilket får transistoren T til at lede og relæ til at fungere. Den normalt lukkede kontakt åbner og afbryder indgangen. Indgangsstrømforsyningens polaritetsbeskyttelseskredsløb kan kombineres med indgangsoverspændingsbeskyttelsen for at danne et polaritetsbeskyttelses-diskriminations- og overspændingsbeskyttelseskredsløb.
Soft start beskyttelseskredsløb
Kredsløbet for en switching regulator strømforsyning er relativt komplekst, og indgangsterminalen på switching regulatoren er generelt forbundet med et inputfilter med lille induktans og stor kapacitans. I opstartsøjeblikket vil filtreringskondensatoren opleve en stor overspændingsstrøm, som kan være flere gange den normale indgangsstrøm. En så stor overspændingsstrøm vil smelte kontakterne på almindelige strømafbrydere eller relæer og få indgangssikringen til at smelte. Derudover kan overspændingsstrømme også beskadige kondensatorer, forkorte deres levetid og forårsage for tidlig skade. Af denne grund bør en strømbegrænsende modstand tilsluttes under opstart for at oplade kondensatoren. For at forhindre, at den strømbegrænsende modstand bruger for meget strøm og påvirker den normale drift af omskiftningsregulatoren, bruges et relæ til automatisk at kortslutte det efter den transiente proces med strøm til, så DC-strømforsyningen direkte leverer strøm til skifteregulatoren. Dette kredsløb kaldes "blød start"-kredsløbet for DC-switchende strømforsyning.
