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電學(xué)文章
直流開關(guān)電源結(jié)構(gòu)設(shè)計中的注意要點和方案解決

發(fā)布時間: 2021-08-31   瀏覽次數(shù):   作者:邁昂科技

    直流開關(guān)電源穩(wěn)壓器中采用的大功率開關(guān)器件價格昂貴,其控制電路也相對復(fù)雜。另一方面,開關(guān)電源穩(wěn)壓器的負(fù)載大部分是安裝有大量高度集成的設(shè)備的電子系統(tǒng)。晶體管和集成設(shè)備對電和熱沖擊的抵抗力較差。因而,開關(guān)電源穩(wěn)壓器的保護措施應(yīng)考慮電源穩(wěn)壓器本身和負(fù)載的安全性。


極性保護措施

直流開關(guān)電源穩(wěn)壓器的輸入大部分是未穩(wěn)壓的直流電源。考慮到操作錯誤或意外情況,極性連接錯誤,會損壞開關(guān)電源。極性保護措施的目的是使開關(guān)電源穩(wěn)壓器僅在未穩(wěn)壓直流電源以正確極性連接時才可以工作。單向傳導(dǎo)裝置可以實現(xiàn)電源的極性保護措施。


程序保護措施

   開關(guān)電源的電路比較復(fù)雜,通??梢苑譃榈凸β士刂撇糠趾透吖β书_關(guān)部分。開關(guān)晶體管是高功率的。為了更好地在電源接通或斷開時保護開關(guān)晶體管的安全,一定要首先運行低功率控制電路,例如調(diào)制器和放大器。因此,我們一定要確保正確的啟動程序。開關(guān)調(diào)節(jié)器的輸入端子大部分與電感小且電容大的輸入濾波器連接。


    上電時,較大的浪涌電流流過濾波電容器。該浪涌電流可能是正常輸入電流的好幾倍。如此這般大的涌入電流將使普通電源開關(guān)的觸點或繼電器的觸點熔化,并使輸入保險絲熔化。除此之外,浪涌電流會損壞電容器,縮短其壽命,并過早地?fù)p壞它。因而,啟動時應(yīng)連接一個限流電阻,同時電容器應(yīng)通過該限流電阻充電。


過流保護

當(dāng)發(fā)生負(fù)載短路,過載或控制電路故障之類的意外情況時,它將導(dǎo)致過大的電流流過電源穩(wěn)壓器中的開關(guān)晶體管,這將增加燈管的功耗并產(chǎn)生熱量。它可能已損壞。因而,過流保護大部分用于開關(guān)電源穩(wěn)壓器。


最經(jīng)濟,最方便的方法是采用保險絲??紤]到晶體管的熱容量小,普通的保險絲大部分不能起到保護措施作用,常用的是快速熔斷保險絲。這一種方法具有易于保護措施的優(yōu)點,但是需要根據(jù)特定開關(guān)晶體管的安全工作區(qū)域要求來選擇保險絲的規(guī)格。這種過電流保護措施的缺點是不易頻繁更換保險絲。


過壓保護

開關(guān)電源穩(wěn)壓器的過壓保護包括輸入過壓保護和輸出過壓保護。如果開關(guān)電源穩(wěn)壓器中采用的未穩(wěn)壓直流電源(例如電池和整流器)的電壓過高,則開關(guān)電源穩(wěn)壓器將無法正常工作,甚至損壞內(nèi)部設(shè)備。因而,有必要的采用輸入過壓保護電路。


欠壓保護
當(dāng)輸出電壓低于指定值時,它反映了輸入直流電源,開關(guān)調(diào)節(jié)器或輸出負(fù)載的異常。當(dāng)輸入直流電源電壓降至指定值以下時,將造成 開關(guān)穩(wěn)壓器的輸出電壓下降,輸入電流增加,這將危害開關(guān)晶體管和輸入電源。


通常情況下,比較器沒有輸出。一旦電壓降至允許值以下,比較器就會翻轉(zhuǎn)并驅(qū)動報警電路。與此同時,它反饋到開關(guān)穩(wěn)壓器的控制電路,該電路會關(guān)閉開關(guān)晶體管或切斷輸入電源。


過熱保護
開關(guān)調(diào)節(jié)器的高集成度,重量輕,體積小大大提高了每單位體積的功率密度,而且對電源裝置內(nèi)部組件的工作環(huán)境溫度的要求也相應(yīng)提高。否則的話,電路性能會下降,而且組件會過早失效。因此,應(yīng)在大功率開關(guān)穩(wěn)壓器中設(shè)置過熱保護。

 
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