Projeto de uma variedade de circuitos de proteção para os componentes internos de uma fonte de alimentação comutada CC
Proteção da fonte de alimentação comutada DC
Com base nas características das fontes de alimentação comutadas CC e nas condições elétricas reais, a fim de garantir a operação segura e confiável das fontes de alimentação comutadas CC em ambientes adversos e falhas repentinas, este artigo projeta vários circuitos de proteção de acordo com diferentes situações.
Circuito de proteção contra sobrecorrente
No circuito de alimentação de comutação DC, para proteger o tubo regulador de queimar quando o circuito entrar em curto-circuito ou a corrente aumentar. O método básico é que quando a corrente de saída excede um determinado valor, o tubo regulador fica em um estado de polarização reversa, cortando e cortando automaticamente a corrente do circuito. Conforme mostrado na Figura 1, o circuito de proteção de sobrecorrente consiste em um transistor BG2 e resistores divisores de tensão R4 e R5. Quando o circuito está funcionando normalmente, a tensão aplicada por R4 e R5 faz com que o potencial de base de BG2 seja maior que o potencial do emissor, e a junção do emissor fica sujeita a uma tensão reversa. Portanto, BG2 está desligado (equivalente a um circuito aberto), o que não afeta o circuito regulador de tensão. Quando o circuito está em curto-circuito, a tensão de saída é zero e o emissor do BG2 é equivalente ao terra. BG2 está em estado condutor saturado (equivalente a curto-circuito), o que torna a base e o emissor do tubo regulador BG1 próximos a um curto-circuito e em estado de corte, cortando a corrente do circuito e atingindo o objetivo de proteção .
Circuito de proteção contra sobretensão
A proteção contra sobretensão de reguladores de comutação em fontes de alimentação comutadas CC inclui proteção contra sobretensão de entrada e proteção contra sobretensão de saída. Se a tensão da fonte de alimentação CC não regulada (como baterias e retificadores) usada no regulador de comutação for muito alta, isso causará mau funcionamento do regulador de comutação e até mesmo danificará componentes internos. Portanto, é necessário usar circuitos de proteção contra sobretensão de entrada na comutação de fontes de alimentação. A Figura 3 mostra um circuito de proteção composto por um transistor e um relé. Neste circuito, quando a tensão da fonte de alimentação CC de entrada é superior ao valor da tensão de ruptura do diodo regulador de tensão, o diodo regulador de tensão quebra e uma corrente flui através do resistor R, fazendo com que o transistor T conduza e o relé para operar. O contato normalmente fechado abre, cortando a entrada. O circuito de proteção de polaridade da fonte de alimentação de entrada pode ser combinado com a proteção contra sobretensão de entrada para formar uma discriminação de proteção de polaridade e um circuito de proteção contra sobretensão.
Circuito de proteção de partida suave
O circuito de uma fonte de alimentação do regulador de comutação é relativamente complexo e o terminal de entrada do regulador de comutação é geralmente conectado a um filtro de entrada com pequena indutância e grande capacitância. No momento da inicialização, o capacitor de filtragem experimentará um grande surto de corrente, que pode ser várias vezes a corrente de entrada normal. Uma corrente de surto tão grande derreterá os contatos de interruptores ou relés comuns e fará com que o fusível de entrada derreta. Além disso, as correntes de surto também podem danificar os capacitores, encurtar sua vida útil e causar danos prematuros. Por esta razão, um resistor limitador de corrente deve ser conectado durante a inicialização para carregar o capacitor. Para evitar que o resistor limitador de corrente consuma muita energia e afete a operação normal do regulador de comutação, um relé é usado para curto-circuitá-lo automaticamente após o processo transitório de ligação, de modo que a fonte de alimentação CC forneça energia diretamente ao regulador de comutação. Este circuito é chamado de circuito de “partida suave” da fonte de alimentação chaveada DC.
