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電學文章
直流開關電源結構設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

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


極性保護措施

直流開關電源穩(wěn)壓器的輸入大部分是未穩(wěn)壓的直流電源??紤]到操作錯誤或意外情況,極性連接錯誤,會損壞開關電源。極性保護措施的目的是使開關電源穩(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。單向傳導裝置可以實現(xiàn)電源的極性保護措施。


程序保護措施

   開關電源的電路比較復雜,通常可以分為低功率控制部分和高功率開關部分。開關晶體管是高功率的。為了更好地在電源接通或斷開時保護開關晶體管的安全,一定要首先運行低功率控制電路,例如調制器和放大器。因此,我們一定要確保正確的啟動程序。開關調節(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,并過早地損壞它。因而,啟動時應連接一個限流電阻,同時電容器應通過該限流電阻充電。


過流保護

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


最經濟,最方便的方法是采用保險絲。考慮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,則開關電源穩(wěn)壓器將無法正常工作,甚至損壞內部設備。因而,有必要的采用輸入過壓保護電路。


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


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


過熱保護
開關調節(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,而且對電源裝置內部組件的工作環(huán)境溫度的要求也相應提高。否則的話,電路性能會下降,而且組件會過早失效。因此,應在大功率開關穩(wěn)壓器中設置過熱保護。

 
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