Protezione dell'alimentatore switching DC
In base alle caratteristiche dell'alimentatore a commutazione CC e alle condizioni elettriche effettive, al fine di far funzionare l'alimentatore a commutazione CC in modo sicuro e affidabile in ambienti difficili e guasti improvvisi, questo articolo progetta una varietà di circuiti di protezione in base alle diverse situazioni.
1. Circuito di protezione da sovracorrente
Nel circuito di alimentazione a commutazione CC, per proteggere il tubo di regolazione da bruciature quando il circuito è in cortocircuito e la corrente aumenta. Il metodo di base prevede che quando la corrente di uscita supera un certo valore, il tubo di regolazione è in uno stato di polarizzazione inversa e quindi si interrompe, interrompendo automaticamente la corrente del circuito. Come mostrato nella Figura 1, il circuito di protezione da sovracorrente è costituito dal transistor BG2 e dai resistori divisori di tensione R4 e R5. Quando il circuito funziona normalmente, il potenziale di base di BG2 è superiore al potenziale dell'emettitore attraverso l'effetto della pressione di R4 e R5 e la giunzione dell'emettitore resiste alla tensione inversa. Pertanto BG2 è in uno stato di interruzione (equivalente a un circuito aperto) e non ha alcun impatto sul circuito di stabilizzazione della tensione. Quando il circuito è cortocircuitato, la tensione di uscita è zero e l'emettitore di BG2 è equivalente alla messa a terra, quindi BG2 è in uno stato di conduzione saturo (equivalente a un cortocircuito), in modo che la base e l'emettitore del tubo di regolazione BG1 è vicino a un cortocircuito e si trova in uno stato di interruzione. Interrompere la corrente del circuito per ottenere scopi di protezione.
2. Circuito di protezione da sovratensione
La protezione da sovratensione del regolatore di commutazione nell'alimentatore switching CC comprende la protezione da sovratensione in ingresso e la protezione da sovratensione in uscita. Se la tensione dell'alimentatore CC non regolato (come batterie e raddrizzatori) utilizzata dal regolatore di commutazione è troppo elevata, il regolatore di commutazione non funzionerà correttamente o addirittura danneggerà i componenti interni. Pertanto, è necessario utilizzare la sovratensione in ingresso nell'alimentatore switching. proteggere il circuito. La Figura 3 è un circuito di protezione composto da un transistor e un relè. In questo circuito, quando la tensione dell'alimentatore CC in ingresso è superiore al valore della tensione di rottura del diodo Zener, il diodo Zener si rompe e la corrente scorre attraverso il resistore R, provocando l'accensione del transistor T, il relè funziona, il contatto normalmente chiuso viene disconnesso e l'ingresso viene interrotto. Il circuito di protezione dalla polarità dell'alimentatore in ingresso può essere combinato con la protezione da sovratensione in ingresso per formare un circuito di identificazione della protezione da polarità e di protezione da sovratensione.
3. Circuito di protezione dell'avvio graduale
Il circuito del regolatore di commutazione è relativamente complesso. Il terminale di ingresso del regolatore a commutazione è generalmente collegato ad un filtro di ingresso con un piccolo induttore e un grande condensatore. Al momento dell'accensione, attraverso il condensatore del filtro fluirà una grande corrente di picco, che può essere diverse volte la normale corrente di ingresso. Un picco di corrente così elevato può fondere i contatti di un normale interruttore di alimentazione o relè e causare la rottura del fusibile di ingresso. Inoltre, la sovracorrente danneggerà anche il condensatore, accorciandone la durata e causandone guasti prematuri. Per questo motivo all'avvio è necessario collegare una resistenza di limitazione della corrente e attraverso questa resistenza di limitazione della corrente il condensatore verrà caricato. Per evitare che il resistore di limitazione della corrente consumi troppa energia e influenzi il normale funzionamento del regolatore di commutazione, viene utilizzato un relè per cortocircuitarlo automaticamente dopo il processo transitorio di avvio, in modo che l'alimentatore CC fornisca direttamente energia a il regolatore di commutazione. , questo tipo di circuito è chiamato circuito "soft start" dell'alimentatore switching DC.
4. Circuito di protezione dal surriscaldamento
L'elevata integrazione, la leggerezza e le dimensioni ridotte del regolatore di commutazione nell'alimentatore a commutazione CC hanno notevolmente aumentato la densità di potenza per unità di volume. Pertanto, se i requisiti relativi alla temperatura dell'ambiente di lavoro dei componenti all'interno del dispositivo di alimentazione non aumentano di conseguenza, le prestazioni del circuito si deterioreranno inevitabilmente e i componenti si guastano prematuramente. Pertanto, è necessario installare un circuito di protezione dal surriscaldamento nell'alimentatore switching CC ad alta potenza.
