直流開關電源內部器件的各種保護方式
在開機瞬間,濾波電容器會流過很大的浪涌電流,這個浪涌電流可以為正常輸入電流的數倍。這樣大的浪涌電流會使普通電源開關的觸點或繼電器的觸點熔化,并使輸入保險絲熔斷。另外,浪涌電流也會損害電容器,使之壽命縮短,過早損壞。為此,開機時應該接入一個限流電阻,通過這個限流電阻來對電容器充電。為了不使該限流電阻消耗過多的功率,以致影響開關穩(wěn)壓器的正常工作,而在開機暫態(tài)過程結束后,用一個繼電器自動短接它,使直流電源直接對開關穩(wěn)壓器供電,這種電路稱之謂直流開關電源的“軟啟動”電路 。
如圖4(a)所示,在電源接通瞬間,輸入電壓經整流橋(D1~D4)和開關電源限流電阻R1對電容器C充電,限制浪涌電流。當電容器C充電到約80%額定電壓時,逆變器正常工作。經主變壓器輔助繞組產生晶閘管的觸發(fā)信號,使晶閘管導通并短路限流電阻R1,開關電源處于正常運行狀態(tài)。為了提高延遲時間的準確性及防止繼電器動作抖動振蕩,延遲電路可采用圖4(b)所示電路替代RC延遲電路。
3.4過熱保護電路
直流開關電源中開關穩(wěn)壓器的高集成化和輕量小體積,使其單位體積內的功率密度大大提高,因此如果電源裝置內部的元器件對其工作環(huán)境溫度的要求沒有相應提高,必然會使電路性能變壞,元器件過早失效。因此在大功率直流開關電源中應該設過熱保護電路。
本文采用溫度繼電器來檢測電源裝置內部的溫度,當電源裝置內部產生過熱時,溫度繼電器就動作,使整機告警電路開關電源處于告警狀態(tài),實現對電源的過熱保護。如圖5(a)所示,在保護電路中將P型控制柵熱晶閘管放置在功率開關三極管附近,根據TT102的特性(由Rr值確定該器件的導通溫度,Rr越大,導通溫度越低),當功率管的管殼溫度或者裝置內部的溫度超過允許值時,熱晶閘管就導通,使發(fā)光二極管發(fā)亮告警。倘若配合光電耦合器,就可使整機告警電路動作,保護開關電源。該電路還可以設計成如圖5(b)所示,用作功率晶體管的過熱保護,晶體開關管的基極電流被N型控制柵熱晶閘管TT201旁路,開關管截止,切斷集電極電流,防止過熱。
4 小結
文中主要討論了直流開關電源內部器件的各種保護方式,并介紹了一些具體電路。對一個給定的直流開關電源來說,保護電路是否完善并按預定設置工作,對開關電源裝置的安全性和可靠性至關重要。因為開關電源的保護方案和電路結構具有多樣性,所以對具體電源裝置而言,應選擇合理的保護方案和電路結構。在實際應用中,通常選用幾種保護方式加以組合的方式構成完善的保護系統(tǒng),確保直流開關電源的正常工作。
如圖4(a)所示,在電源接通瞬間,輸入電壓經整流橋(D1~D4)和開關電源限流電阻R1對電容器C充電,限制浪涌電流。當電容器C充電到約80%額定電壓時,逆變器正常工作。經主變壓器輔助繞組產生晶閘管的觸發(fā)信號,使晶閘管導通并短路限流電阻R1,開關電源處于正常運行狀態(tài)。為了提高延遲時間的準確性及防止繼電器動作抖動振蕩,延遲電路可采用圖4(b)所示電路替代RC延遲電路。
3.4過熱保護電路
直流開關電源中開關穩(wěn)壓器的高集成化和輕量小體積,使其單位體積內的功率密度大大提高,因此如果電源裝置內部的元器件對其工作環(huán)境溫度的要求沒有相應提高,必然會使電路性能變壞,元器件過早失效。因此在大功率直流開關電源中應該設過熱保護電路。
本文采用溫度繼電器來檢測電源裝置內部的溫度,當電源裝置內部產生過熱時,溫度繼電器就動作,使整機告警電路開關電源處于告警狀態(tài),實現對電源的過熱保護。如圖5(a)所示,在保護電路中將P型控制柵熱晶閘管放置在功率開關三極管附近,根據TT102的特性(由Rr值確定該器件的導通溫度,Rr越大,導通溫度越低),當功率管的管殼溫度或者裝置內部的溫度超過允許值時,熱晶閘管就導通,使發(fā)光二極管發(fā)亮告警。倘若配合光電耦合器,就可使整機告警電路動作,保護開關電源。該電路還可以設計成如圖5(b)所示,用作功率晶體管的過熱保護,晶體開關管的基極電流被N型控制柵熱晶閘管TT201旁路,開關管截止,切斷集電極電流,防止過熱。
4 小結
文中主要討論了直流開關電源內部器件的各種保護方式,并介紹了一些具體電路。對一個給定的直流開關電源來說,保護電路是否完善并按預定設置工作,對開關電源裝置的安全性和可靠性至關重要。因為開關電源的保護方案和電路結構具有多樣性,所以對具體電源裝置而言,應選擇合理的保護方案和電路結構。在實際應用中,通常選用幾種保護方式加以組合的方式構成完善的保護系統(tǒng),確保直流開關電源的正常工作。
【上一個】 工業(yè)開關電源行業(yè)有待整合 | 【下一個】 壓力開關無需特殊的安裝固定 |
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