Lülitustoiteallika väljundi kaitsestrateegia
Kõigis lülitustoiteallikate konstruktsioonides on koormuse kaitse ja toiteallika kaitse koormuse rikke tõttu väga olulised aspektid, mida tuleb projekteerimisel arvestada. Sõjalise tootekujunduse puhul on sageli vaja ülesannet, mida nimetatakse rikkerežiimi ja mõjude analüüsiks. Selles töös eeldatakse, et iga ahela osa on avatud vooluahela rike ja seejärel lühisvea juhtum. Sel juhul analüüsige eraldi, kuidas iga rike mõjutab ülejäänud vooluringi. Sel viisil rikete ennustamine ja hindamine muudab toiteallika konstruktsiooni usaldusväärsemaks. See on ka see, mida toiteallika projekteerija peab tegema, et kaitsta koormusahelat sisendhäirete ja toiteallika koormusahela rikete korral. Kaitsestrateegias on mitu kaitseahelat sageli kaskaaditud tagamaks, et kaitseahel ise suudab ebanormaalsuse ilmnemisel pakkuda üleliigset kaitset. Selle varufunktsiooni tagamiseks kasutatakse tavaliselt kaitsmeid ja kaitselüliteid.
Toite- ja energiaülekandesüsteemides kasutatavate kaitsemeetodite puhul tuleks hoolikalt kaaluda toote lõppkasutajat ja toote funktsiooni ning omakorda toote parandamise meetodit. Kui vooluringi hoolduspersonal hooldab toodet regulaarselt, arvestab vooluahel omakorda toote hooldusmeetodit. Kui hoolduspersonal hooldab toodet regulaarselt, peab vooluahelal olema kaitselüliti, isejuhitav käivitusahel ja liigvoolu tagasisideahel. Kui toote funktsiooninõuded ei ole ranged, pole neid funktsioone vaja ja piisab ainult kaitsmest, ülevoolu väljalülitustüüpi käivitusahelast või liigvoolukaitsest või kiirkaitselülitist. Mõned kaitsemeetodid peavad saatma seadme hooldusjaama kontrollimiseks, enne kui seda saab pärast kaitse tekkimist uuesti kasutada. Need kaitsemeetodid võib jagada kolme tüüpi:
1. Remont pärast riket (kaitse, kaitsme takisti jne).
2. See taastub pärast riket (kaitselüliti, voolu piirav link, pinget piirav kaitseahel jne).
3. Lülitage pärast riket välja, kuid taastub pärast tõrke kadumist (liigvooluseiskumise tüüpi käivitusahel jne).
Liigvoolukaitsel on kolm põhitüüpi. Voolurežiimi juhtimine ehk primaarne tippvoolu kontroller piirab väljundvõimsust "kerge" lühise korral vooluringis, kuid võib lõpuks põhjustada tõsise lühise. Liigvoolurikke ilmnemisel muutub koormustakistus järjest väiksemaks, väljundpinge väheneb, kuid väljundvool kasvab jätkuvalt, mistõttu võivad trükkplaadil olevad ahelad ja seadmed läbi põleda. Väljundpinge vähendamise meetodit saab kombineerida rikke väljalülitamise tüüpi ahelaga. Püsivoolu piiramise meetod realiseeritakse voolutuvastustakisti pinge võimendamise ja võrdluspingega võrdlemise teel. Kui voolukaitse väärtus on ületatud, suureneb koormus uuesti ja väljundvool on piiratud. Ülevoolu tagasiside piirav ahel kasutab väikest osa väljundpingest liigvooluvea ülemise piirväärtusena. Kui voolutuvastustakistit läbiv vool ületab voolu ülemise piirväärtuse, väheneb väljundpinge, seega väheneb ka väljundvool, mis võib takistada koormusahela läbipõlemist.
Väljundil on kaks ülepingekaitse meetodit: kohustuslik meetod ja liigpinge blokeerimise meetod. Sundimismeetod saavutatakse liigpingeklambri ja kiire väljalülitamisega. Kohustuslik meetod eeldab, et toiteallika rikke korral ei saa koormusvoolu piirata
Ülepinge blokeerimise meetodit kasutatakse eeldusel, et toiteallikas töötab edasi, kuid pinge tagasisideahel on avatud või üks väljundklemmidest on kergelt koormatud ja pinge ületab nimimaksimumväärtust. Nendel meetoditel on väljundi kohta eraldi komparaator või transistor ja väljundiga ühendatud takistijagur. Kaitseskeemi valik on seotud majandusliku kulu ja paigutuspinnaga. Disainerid saavad kasutada oma loovust kaitseahelate kujundamisel, kuid kontrollivad hoolikalt olukorda kõikides töötingimustes.
