Erinevad kaitseahelad alalisvoolu toiteallika sisemiste komponentide jaoks
Teaduse ja tehnoloogia arenguga muutub jõuelektroonika seadmete seos inimeste töö ja eluga järjest tihedamaks ning elektroonikaseadmed ei saa hakkama ilma usaldusväärsete toiteallikateta. Seetõttu on alalisvoolu lülitustoiteallikad hakanud mängima üha olulisemat rolli ning on jõudnud erinevatesse elektroonika- ja elektriseadmete valdkondadesse. Alalisvoolu lülitustoiteallikaid on laialdaselt kasutatud programmiga juhitavates lülitites, kommunikatsioonis, elektrooniliste tuvastusseadmete toiteallikates, juhtimisseadmete toiteallikates jne. Samal ajal on paljude kõrgtehnoloogiliste tehnoloogiate, sealhulgas kõrgsageduslike lülitustehnoloogiate, arenguga pehme lülitustehnoloogia, võimsusteguri korrigeerimise tehnoloogia, sünkroonse alaldi tehnoloogia, intelligentne tehnoloogia, pinnapaigalduse tehnoloogia jne, lülitustoiteallika tehnoloogia on pidevalt uuenduslik, pakkudes laia valikut arendusruumi alalisvoolu lülitustoiteallikale. Kuid lülitustoiteallikate juhtimisahela keerukuse tõttu on transistoride ja integreeritud seadmete vastupidavus elektri- ja termolöökidele halb, mis toob kasutajatele kasutamise ajal kaasa suuri ebamugavusi. Lülitustoiteallika enda ja koormuse ohutuse kaitsmiseks on alalisvoolu lülitustoiteallika põhimõtetest ja omadustest lähtuvalt välja töötatud ülekuumenemiskaitse, ülevoolukaitse, ülepingekaitse ja pehmekäivituskaitse ahelad.
tööpõhimõte
Alalisvoolu lülitustoiteallikas koosneb sisendosast, võimsuse muundamise osast, väljundosast ja juhtosast. Võimsuse muundamise osa on lülitustoiteallika tuum, mis teostab ebastabiilsel alalisvoolul kõrgsageduslikku tükeldamist ja täidab väljundiks vajaliku muundusfunktsiooni. See koosneb peamiselt lülitustransistorist ja kõrgsagedustrafost. Joonisel 1 on kujutatud alalisvoolu lülitustoiteallika skemaatiline diagramm ja samaväärne skemaatiline diagramm, mis koosneb täislaine alaldist, lülitustransistorist V, ergutussignaalist, vabakäigudioodist Vp, energiasalvestusinduktiivsusest ja filtreerivast kondensaatorist C. Tegelikult on DC lülitustoiteallika põhiosa on alalisvoolutrafo.
iseloomulik
Kasutajate vajaduste rahuldamiseks on suuremad lülitustoiteallikate tootjad nii riigisiseselt kui ka rahvusvaheliselt pühendunud uut tüüpi väga intelligentsete komponentide sünkroonsele väljatöötamisele, eelkõige parandades sekundaarsete alaldiseadmete kadusid ja suurendades võimsusferriidi (Mn Zn) tehnoloogilist innovatsiooni. materjalid, et parandada võimet saavutada kõrgeid magnetilisi omadusi kõrgetel sagedustel ja suure magnetvoo tiheduse juures. Samal ajal on SMT-tehnoloogia rakendamine saavutanud märkimisväärseid edusamme lülitustoiteallikate osas. Paigutage komponendid trükkplaadi mõlemale küljele, et lülitustoiteallikas oleks kerge, väike ja õhuke. Seetõttu on alalisvoolu lülitustoiteallika arengusuund kõrge sagedus, kõrge töökindlus, madal tarbimine, madal müratase, häiretevastane ja modulaarne.
Alalisvoolu lülitustoiteallika puuduseks on tõsine lülitushäire ja nõrk kohanemisvõime karmide keskkondade ja äkiliste riketega. Kodumaise mikroelektroonika tehnoloogia, takistuslike ja mahtuvuslike seadmete tootmistehnoloogia ning magnetmaterjalide tehnoloogia ja mõne tehnoloogiliselt arenenud riigi vahelise lõhe tõttu on alalisvoolu lülitustoiteallikate tootmistehnoloogia keeruline, hooldus tülikas ja kulud kõrged.
Alalisvoolu lülitustoiteallika kaitse
Alalisvoolu lülitustoiteallikate omaduste ja tegelike elektritingimuste alusel, et tagada alalisvoolu lülitustoiteallikate ohutu ja usaldusväärne töö karmides keskkondades ja äkilistes riketes, kavandatakse käesolevas artiklis erinevaid kaitseahelaid vastavalt erinevatele olukordadele.
Liigvoolukaitse ahel
Alalisvoolu lülitustoiteahelas, et kaitsta reguleerimistoru läbipõlemise eest vooluahela lühise või voolu suurenemise korral. Põhimeetodiks on transistori reguleerimine pöördnihke olekusse, kui väljundvool ületab teatud väärtuse, katkestades sellega vooluahela voolu ja katkestades selle automaatselt. Liigvoolukaitseahel koosneb transistorist BG2 ja pingejagaja takistist R4 ja R5. Kui vooluahel töötab normaalselt, põhjustab pinge mõju R4 ja R5 vahel BG2 baaspotentsiaali suuremaks kui emitteri potentsiaal ja emitteri ristmik kannab pöördpinget. Seega on BG2 väljalülitatud olekus (võrdne avatud vooluahelaga), mis ei mõjuta pinge stabiliseerimisahelat. Kui vooluahel on lühises, on väljundpinge null ja BG2 emitter on samaväärne maandusega. Seetõttu on BG2 küllastunud juhtivuse olekus (võrdne lühisega), muutes reguleerimistoru BG1 aluse ja emitteri lühise lähedale ja väljalülitatud olekus, katkestades vooluahela ja saavutades kaitseeesmärgid.
Ülepingekaitse ahel
Lülitiga reguleeritava toiteallika vooluahel on suhteliselt keeruline ja lülitiga reguleeritava toiteallika sisendots on üldiselt ühendatud väikese induktiivsuse ja suure mahtuvusega sisendfiltriga. Käivitamise hetkel voolab filtrikondensaatorist suur liigvool, mis võib olla mitu korda suurem kui tavaline sisendvool. Nii suur liigvool sulatab tavaliste toitelülitite või releede kontaktid ja põhjustab sisendkaitsme läbipõlemise. Lisaks võivad liigvoolud kahjustada ka kondensaatoreid, lühendades nende eluiga ja põhjustades enneaegseid kahjustusi. Sel põhjusel tuleks käivitamisel ühendada voolu piirav takisti ja kondensaatorit laadida selle voolu piirava takisti kaudu. Selleks, et voolu piirav takisti ei tarbiks liiga palju energiat, mis võib mõjutada lüliti regulaatori normaalset tööd, kasutatakse releed selle automaatseks lühiseks pärast ajutist käivitusprotsessi, nii et alalisvoolu toiteallikas varustab toidet otse. lüliti regulaatorile. Seda vooluahelat nimetatakse alalisvoolulüliti toiteallika pehme käivituse ahelaks.
