Tecnologia di protezione dell'alimentatore stabilizzato a commutazione CC
I dispositivi di commutazione ad alta potenza utilizzati nei regolatori di commutazione CC sono più costosi e i loro circuiti di controllo sono più complicati. Inoltre, il carico del regolatore switching è generalmente un sistema elettronico installato con un gran numero di dispositivi altamente integrati. I transistor e i dispositivi integrati sono meno in grado di resistere agli shock elettrici e termici. Pertanto, la protezione del regolatore di commutazione dovrebbe tenere conto della sicurezza del regolatore stesso e del carico. circuito di protezione
Esistono molti tipi, qui introduciamo circuiti come protezione di polarità, protezione del programma, protezione da sovracorrente, protezione da sovratensione, protezione da sottotensione e protezione da surriscaldamento. Di solito vengono selezionati diversi metodi di protezione da combinare per formare un sistema di protezione completo.
1 protezione contro l'inversione di polarità
L'ingresso di un regolatore a commutazione CC è generalmente un alimentatore CC non regolato. L'alimentatore regolato a commutazione verrà danneggiato se la sua polarità è collegata in modo errato a causa di un malfunzionamento o di un incidente. Lo scopo della protezione dalla polarità è far funzionare un regolatore a commutazione solo quando è collegato a una fonte di alimentazione CC non regolata con la polarità corretta. La protezione della polarità dell'alimentazione può essere realizzata utilizzando un dispositivo di conduzione unidirezionale. Il circuito di protezione della polarità più semplice entra nella corrente totale, quindi questo circuito è più adatto per regolatori di commutazione a bassa potenza. In caso di potenza superiore, il circuito di protezione della polarità viene utilizzato come collegamento nella protezione del programma, che può salvare
Anche i diodi ad alta potenza richiesti per la protezione dalla polarità ridurranno la dissipazione di potenza. Per comodità di funzionamento, è facile identificare se la polarità è corretta o meno.
2 Protezione del programma
Il circuito dell'alimentatore regolato a commutazione è relativamente complicato e può sostanzialmente essere suddiviso in una parte di controllo a bassa potenza e una parte di commutazione ad alta potenza. I transistor di commutazione sono di alta potenza. Per proteggere la sicurezza dei transistor di commutazione quando l'alimentazione viene accesa o spenta, i circuiti di controllo a bassa potenza come modulatori e amplificatori devono prima funzionare. A tal fine, per garantire la corretta procedura di avvio. Il terminale di ingresso del regolatore di commutazione è generalmente collegato con un filtro di ingresso con un piccolo induttore e un grande condensatore. Al momento dell'accensione, il condensatore del filtro farà fluire una grande corrente di picco, che può essere diverse volte la normale corrente di ingresso. Una corrente di spunto così elevata può fondere i contatti di un normale interruttore di alimentazione o i contatti di un relè e far saltare il fusibile di ingresso. Inoltre, la corrente di spunto può anche danneggiare il condensatore, accorciandone la durata e provocando un guasto prematuro. Per questo motivo, all'avvio è necessario collegare un resistore limitatore di corrente e il condensatore verrà caricato attraverso questo resistore limitatore di corrente. Per non far consumare troppa potenza al resistore di limitazione della corrente, in modo da influire sul normale funzionamento del regolatore di commutazione, dopo che il processo transitorio di avvio è terminato, viene utilizzato un relè per cortocircuitarlo automaticamente, in modo che la CC l'alimentatore fornisce direttamente l'alimentazione al regolatore di commutazione. . Questo circuito è chiamato il circuito "soft start" del regolatore di commutazione.
3 Protezione da sovracorrente
Quando si verificano incidenti come cortocircuito del carico, sovraccarico o guasto del circuito di controllo, la corrente che scorre attraverso il transistor di commutazione nel regolatore di tensione sarà troppo grande, il che aumenterà il consumo energetico del tubo e genererà calore. Se non c'è sovracorrente
I dispositivi di protezione, i transistor di commutazione ad alta potenza possono essere danneggiati. Pertanto, la protezione da sovracorrente è comunemente utilizzata nei regolatori di commutazione. Il modo più economico e semplice è usare un fusibile. A causa della ridotta capacità termica dei transistor, i normali fusibili generalmente non possono svolgere un ruolo protettivo e vengono comunemente utilizzati fusibili rapidi.
Fusibile rapido. Questo metodo ha il vantaggio di una facile protezione, ma la specifica del fusibile deve essere selezionata in base ai requisiti dell'area di lavoro sicura del transistor di commutazione specifico. Lo svantaggio di questa misura di protezione da sovracorrente è l'inconveniente di sostituire frequentemente il fusibile. La protezione di limitazione della corrente e la protezione di interruzione della corrente comunemente utilizzate nei regolatori lineari possono essere applicate nei regolatori a commutazione. Tuttavia, in base alle caratteristiche del regolatore di commutazione, l'uscita di questo circuito di protezione non può controllare direttamente il transistor di commutazione, ma l'uscita della protezione da sovracorrente deve essere convertita in un comando a impulsi per controllare il modulatore per proteggere il transistor di commutazione. Per realizzare la protezione da sovracorrente, è generalmente necessario utilizzare resistori di campionamento in serie nel circuito, che influiranno sull'efficienza dell'alimentatore, quindi viene utilizzato principalmente in occasione di regolatori switching a bassa potenza. Negli alimentatori regolati switching di alta potenza, considerando il consumo energetico, il collegamento di resistori di campionamento dovrebbe essere evitato il più possibile. Pertanto, la protezione da sovracorrente viene solitamente convertita in protezione da sovratensione e sottotensione.
4 Protezione da sovratensione
La protezione da sovratensione del regolatore di commutazione include la protezione da sovratensione in ingresso e la protezione da sovratensione in uscita. Se la tensione della fonte di alimentazione CC non regolata utilizzata dal regolatore di tensione di commutazione, come la batteria e il raddrizzatore, è troppo alta, il regolatore di tensione di commutazione non può funzionare normalmente e persino danneggiare i dispositivi interni. Pertanto, è necessario utilizzare un circuito di protezione da sovratensione in ingresso. Un circuito di protezione composto da transistor e relè.
5 Protezione da sottotensione
Quando la tensione di uscita è inferiore al valore specificato, significa che c'è un'anomalia nell'alimentazione CC in ingresso, all'interno del regolatore di commutazione o nel carico in uscita. Quando la tensione di alimentazione CC in ingresso scende al di sotto del valore specificato, causerà
La tensione di uscita del regolatore di commutazione diminuisce e la corrente di ingresso aumenta, il che mette in pericolo sia il transistor di commutazione che la potenza di ingresso. Pertanto, è necessario impostare una protezione da sottotensione. Semplice protezione da sottotensione
