Tecnologia de proteção de fonte de alimentação estabilizada de comutação CC
Os dispositivos de comutação de alta potência usados em reguladores de comutação CC são mais caros e seus circuitos de controle são mais complicados. Além disso, a carga do regulador de comutação é geralmente um sistema eletrônico instalado com um grande número de dispositivos altamente integrados. Transistores e dispositivos integrados são menos capazes de suportar choques elétricos e térmicos. Portanto, a proteção do regulador chaveado deve levar em consideração a segurança do próprio regulador e da carga. circuito de proteção
Existem muitos tipos, aqui apresentamos circuitos como proteção de polaridade, proteção de programa, proteção contra sobrecorrente, proteção contra sobretensão, proteção contra subtensão e proteção contra superaquecimento. Vários métodos de proteção são geralmente selecionados para serem combinados para formar um sistema de proteção completo.
1 proteção de polaridade
A entrada de um regulador de comutação DC é geralmente uma fonte de alimentação DC não regulada. A fonte de alimentação regulada por comutação será danificada se sua polaridade for conectada incorretamente devido a operação incorreta ou acidente. O objetivo da proteção de polaridade é fazer com que um regulador de comutação funcione apenas quando conectado a uma fonte de alimentação CC não regulada com a polaridade correta. A proteção de polaridade da fonte de alimentação pode ser realizada usando um dispositivo de condução unidirecional. O circuito de proteção de polaridade mais simples entra na corrente total, portanto, este circuito é mais adequado para reguladores de comutação de baixa potência. No caso de potência maior, o circuito de proteção de polaridade é usado como um link na proteção do programa, o que pode economizar
Diodos de alta potência necessários para proteção de polaridade também reduzirão a dissipação de energia. Para facilitar a operação, é fácil identificar se a polaridade está correta ou não.
2 Proteção do programa
O circuito da fonte de alimentação regulada por comutação é relativamente complicado e pode ser basicamente dividido em uma parte de controle de baixa potência e uma parte de comutação de alta potência. Os transistores de comutação são de alta potência. Para proteger a segurança dos transistores de comutação quando a energia é ligada ou desligada, os circuitos de controle de baixa potência, como moduladores e amplificadores, devem funcionar primeiro. Para este fim, para garantir o procedimento de inicialização correto. O terminal de entrada do regulador de comutação é geralmente conectado com um filtro de entrada com um pequeno indutor e um grande capacitor. No momento da ativação, o capacitor do filtro fluirá uma grande corrente de surto, que pode ser várias vezes a corrente de entrada normal. Uma corrente de irrupção tão grande pode derreter os contatos de um interruptor de alimentação normal ou os contatos de um relé e queimar o fusível de entrada. Além disso, a corrente de irrupção também pode danificar o capacitor, encurtando sua vida útil e falha prematura. Por esta razão, um resistor limitador de corrente deve ser conectado ao iniciar, e o capacitor será carregado através deste resistor limitador de corrente. Para não fazer com que o resistor limitador de corrente consuma muita energia, de modo a afetar o funcionamento normal do regulador de comutação, após o término do processo transitório de inicialização, um relé é usado para curto-circuitá-lo automaticamente, de modo que o DC fonte de alimentação fornece energia diretamente para o regulador de comutação. . Este circuito é chamado de circuito de "partida suave" do regulador de comutação.
3 Proteção contra sobrecorrente
Quando ocorrem acidentes como curto-circuito de carga, sobrecarga ou falha do circuito de controle, a corrente que flui através do transistor de comutação no regulador de tensão será muito grande, o que aumentará o consumo de energia do tubo e gerará calor. Se não houver sobrecorrente
Dispositivos de proteção, transistores de comutação de alta potência podem ser danificados. Portanto, a proteção de sobrecorrente é comumente usada em reguladores de comutação. A maneira mais barata e fácil é usar um fusível. Devido à pequena capacidade de calor dos transistores, os fusíveis comuns geralmente não podem desempenhar um papel protetor e os fusíveis rápidos são comumente usados.
Fusível rápido. Este método tem a vantagem de proteção fácil, mas a especificação do fusível precisa ser selecionada de acordo com os requisitos da área de trabalho segura do transistor de comutação específico. A desvantagem desta medida de proteção contra sobrecorrente é a inconveniência de substituir frequentemente o fusível. A proteção de limitação de corrente e proteção de corte de corrente comumente usadas em reguladores lineares podem ser aplicadas em reguladores de chaveamento. No entanto, de acordo com as características do regulador de comutação, a saída deste circuito de proteção não pode controlar diretamente o transistor de comutação, mas a saída da proteção de sobrecorrente deve ser convertida em um comando de pulso para controlar o modulador para proteger o transistor de comutação. Para realizar a proteção contra sobrecorrente, geralmente é necessário usar resistores de amostragem em série no circuito, o que afetará a eficiência da fonte de alimentação, por isso é usado principalmente na ocasião de reguladores de comutação de baixa potência. Em fontes de alimentação reguladas chaveadas de alta potência, considerando o consumo de energia, a conexão de resistores de amostragem deve ser evitada ao máximo. Portanto, a proteção de sobrecorrente geralmente é convertida em proteção de sobretensão e subtensão.
4 Proteção contra sobretensão
A proteção contra sobretensão do regulador de comutação inclui proteção contra sobretensão de entrada e proteção contra sobretensão de saída. Se a tensão da fonte de alimentação DC não regulada usada pelo regulador de tensão de comutação, como a bateria e o retificador, for muito alta, o regulador de tensão de comutação não pode funcionar normalmente e até mesmo danificar os dispositivos internos. Portanto, é necessário usar um circuito de proteção contra sobretensão de entrada. Um circuito de proteção composto por transistores e relés.
5 Proteção contra subtensão
Quando a tensão de saída for menor que o valor especificado, significa que há uma anormalidade na fonte de alimentação CC de entrada, dentro do regulador de comutação ou na carga de saída. Quando a tensão de alimentação CC de entrada cair abaixo do valor especificado, isso causará
A tensão de saída do regulador de comutação cai e a corrente de entrada aumenta, o que põe em risco tanto o transistor de comutação quanto a potência de entrada. Portanto, a proteção de subtensão deve ser configurada. Proteção simples contra subtensão
