Različiti zaštitni krugovi za unutrašnje komponente DC napajanja
Sa razvojem nauke i tehnologije, sve je bliža veza između energetske elektronske opreme i rada i života ljudi, a elektronska oprema ne može bez pouzdanih izvora napajanja. Stoga su DC prekidačka napajanja počela igrati sve važniju ulogu i ušla u različita područja elektroničke i električne opreme. DC prekidačka napajanja naširoko se koriste u programski kontroliranim prekidačima, komunikacijama, napajanjima opreme za elektroničku detekciju, napajanjima upravljačke opreme, itd. soft switching tehnologija, tehnologija korekcije faktora snage, tehnologija sinhrone ispravljanja, inteligentna tehnologija, tehnologija površinske instalacije, itd., tehnologija prekidačkog napajanja je stalno inovirana, pružajući širok raspon razvojnog prostora za DC prekidačko napajanje. Međutim, zbog složenosti upravljačkog kola u prekidačkim izvorima napajanja, tranzistori i integrisani uređaji imaju slabu otpornost na električne i termičke udare, što korisnicima donosi velike neugodnosti prilikom upotrebe. U cilju zaštite sigurnosti samog sklopnog napajanja i opterećenja, na osnovu principa i karakteristika DC prekidačkog napajanja, projektovana su zaštita od pregrijavanja, prekostrujna zaštita, zaštita od prenapona i zaštita od mekog pokretanja.
princip rada
DC prekidačko napajanje se sastoji od ulaznog dijela, dijela za pretvaranje energije, izlaznog dijela i upravljačkog dijela. Dio za konverziju snage je jezgro prekidačkog napajanja, koje vrši visokofrekventno sjeckanje na nestabilnoj istosmjernoj struji i dovršava funkciju konverzije potrebnu za izlaz. Uglavnom se sastoji od prekidačkog tranzistora i visokofrekventnog transformatora. Slika 1 prikazuje shematski dijagram i ekvivalentni šematski dijagram DC prekidačkog napajanja, koji se sastoji od punovalnog ispravljača, prekidačkog tranzistora V, pobudnog signala, diode Vp slobodnog hoda, induktora za pohranu energije i filterskog kondenzatora C. jezgro DC prekidačkog napajanja je DC transformator.
karakteristika
Kako bi zadovoljili potrebe korisnika, glavni proizvođači prekidača napajanja, kako u zemlji tako i u inostranstvu, posvećeni su sinkronom razvoju novih tipova visoko inteligentnih komponenti, posebno poboljšanjem gubitaka u sekundarnim ispravljačkim uređajima i povećanjem tehnoloških inovacija u energetskom feritu (Mn Zn) materijala za poboljšanje sposobnosti dobivanja visokih magnetnih svojstava pri visokim frekvencijama i velikim gustoćama magnetnog fluksa. U isto vrijeme, primjena SMT tehnologije je napravila značajan napredak u prekidačkim izvorima napajanja. Rasporedite komponente na obje strane ploče kako biste osigurali da je prekidačko napajanje lagano, malo i tanko. Stoga, trend razvoja DC prekidačkog napajanja je visoka frekvencija, visoka pouzdanost, niska potrošnja, niska razina buke, zaštita od smetnji i modularizacija.
Nedostatak DC prekidačkog napajanja je to što ima ozbiljne komutacijske smetnje i slabu sposobnost prilagođavanja teškim okruženjima i iznenadnim kvarovima. Zbog jaza između domaće tehnologije mikroelektronike, tehnologije proizvodnje otpornih i kapacitivnih uređaja i tehnologije magnetnih materijala i nekih tehnološki naprednih zemalja, tehnologija proizvodnje DC prekidačkih izvora napajanja je teška, održavanje problematično, a troškovi su visoki.
Zaštita DC prekidačkog napajanja
Na osnovu karakteristika i stvarnih električnih uslova DC prekidačkih izvora napajanja, kako bi se osigurao siguran i pouzdan rad DC prekidačkih izvora napajanja u teškim okruženjima i iznenadnim kvarovima, u ovom članku su dizajnirana različita zaštitna kola prema različitim situacijama.
Zaštitni krug od prekomjerne struje
U DC prekidačkom strujnom kolu, kako bi se zaštitila cijev za podešavanje od izgaranja kada je krug kratko spojen ili se struja poveća. Osnovna metoda je podešavanje tranzistora u stanje obrnutog prednapona kada izlazna struja pređe određenu vrijednost, čime se prekida i automatski prekida struja kola. Kolo zaštite od prekomjerne struje sastoji se od tranzistora BG2 i otpornika djelitelja napona R4 i R5. Kada kolo radi normalno, djelovanje napona između R4 i R5 uzrokuje da bazni potencijal BG2 bude veći od potencijala emitera, a emiterski spoj nosi obrnuti napon. Dakle, BG2 je u isključenom stanju (ekvivalentno otvorenom krugu), što nema uticaja na kolo za stabilizaciju napona. Kada je strujni krug kratko spojen, izlazni napon je nula, a emiter BG2 je ekvivalentan masi. Zbog toga je BG2 u zasićenom provodljivom stanju (ekvivalentno kratkom spoju), čineći bazu i emiter cijevi za podešavanje BG1 blizu kratkog spoja iu stanju prekida, prekidajući struju kola i postižući zaštitne svrhe.
Prenaponski zaštitni krug
Krug prekidača reguliranog napajanja je relativno složen, a ulazni kraj prekidača reguliranog napajanja općenito je povezan na ulazni filter s malom induktivnošću i velikim kapacitetom. U trenutku pokretanja, kondenzator filtera će teći velikom udarnom strujom, koja može biti nekoliko puta veća od normalne ulazne struje. Ovako velika udarna struja će rastopiti kontakte običnih prekidača ili releja, i uzrokovati da pregori ulazni osigurač. Osim toga, udarne struje također mogu oštetiti kondenzatore, skraćujući njihov vijek trajanja i uzrokujući prijevremeno oštećenje. Iz tog razloga, otpornik za ograničavanje struje treba priključiti prilikom pokretanja, a kondenzator bi trebao biti napunjen kroz ovaj otpornik za ograničavanje struje. Kako bi se spriječilo da otpornik za ograničavanje struje troši previše energije, što može utjecati na normalan rad regulatora prekidača, relej se koristi za automatski kratki spoj nakon prolaznog procesa pokretanja, tako da DC napajanje direktno napaja struju do regulatora prekidača. Ovaj krug se naziva "meki start" krug napajanja DC prekidača.
