Strategia ochrony wyjścia zasilacza impulsowego
We wszystkich projektach zasilaczy impulsowych ochrona obciążenia i ochrona zasilania przed awarią obciążenia są bardzo ważnymi aspektami, które należy uwzględnić w projekcie. W projektowaniu produktów wojskowych często wymagane jest zadanie zwane analizą trybu awarii i skutków. W tej pracy zakłada się, że każda część obwodu jest zwarciem w obwodzie, a następnie zwarciem. W takim przypadku przeanalizuj oddzielnie, jak każda usterka wpływa na resztę obwodu. Przewidywanie i szacowanie usterek w ten sposób sprawi, że konstrukcja zasilacza będzie bardziej niezawodna. To samo musi zrobić projektant zasilaczy, aby zabezpieczyć obwód obciążenia, gdy wystąpią nieprawidłowości wejściowe i awarie obwodu obciążenia zasilacza. W strategii ochrony wiele obwodów ochronnych jest często łączonych kaskadowo, aby zapewnić, że sam obwód ochronny może zapewnić nadmiarową ochronę w przypadku wystąpienia nieprawidłowości. Do zapewnienia tej funkcji rezerwowej zwykle stosuje się bezpieczniki i wyłączniki automatyczne.
Metody ochrony stosowane w systemach zasilania i przesyłu energii powinny dokładnie uwzględniać użytkownika końcowego produktu i funkcję produktu, a co za tym idzie, sposób naprawy produktu. Jeśli produkt jest regularnie konserwowany przez personel konserwacyjny w obwodzie, obwód z kolei bierze pod uwagę metodę konserwacji produktu. Jeśli produkt jest regularnie konserwowany przez personel konserwacyjny, obwód musi być wyposażony w wyłącznik automatyczny, samosterujący obwód rozruchowy i obwód sprzężenia zwrotnego nadprądowego. Jeśli wymagania dotyczące funkcji produktu nie są ścisłe, funkcje te nie są potrzebne i wystarczy tylko bezpiecznik, obwód rozruchowy z wyłącznikiem nadprądowym lub zabezpieczenie nadprądowe lub szybki wyłącznik automatyczny. Niektóre metody ochrony wymagają wysłania urządzenia do stacji obsługi w celu sprawdzenia przed ponownym użyciem po zadziałaniu zabezpieczenia. Te metody ochrony można podzielić na trzy następujące typy:
1. Naprawa po awarii (bezpiecznik, rezystor bezpiecznikowy itp.).
2. Powróci do zdrowia po awarii (wyłącznik automatyczny, łącze ograniczające prąd, obwód ochronny ograniczający napięcie itp.).
3. Wyłącz po awarii, ale odzyska sprawność po zniknięciu awarii (obwód rozruchowy typu wyłączenia nadprądowego itp.).
Istnieją trzy podstawowe rodzaje zabezpieczeń nadprądowych. Kontrola trybu prądowego lub główny regulator prądu szczytowego ogranicza moc wyjściową w przypadku „niewielkiego” zwarcia w obwodzie, ale może ostatecznie doprowadzić do poważnego zwarcia. Gdy wystąpi przetężenie, impedancja obciążenia staje się coraz mniejsza, napięcie wyjściowe spada, ale prąd wyjściowy nadal rośnie, co może spowodować spalenie obwodów i urządzeń na płytce drukowanej. Metodę zmniejszania napięcia wyjściowego można połączyć z obwodem typu wyłączenie awaryjne. Metoda ograniczenia prądu stałego realizowana jest poprzez wzmocnienie napięcia na rezystorze detekcji prądu i porównanie go z napięciem odniesienia. Gdy aktualna wartość ochrony zostanie przekroczona, obciążenie ponownie wzrośnie, a prąd wyjściowy zostanie ograniczony. Obwód ograniczający sprzężenie zwrotne nadprądowe wykorzystuje niewielką część napięcia wyjściowego jako górną wartość referencyjną błędu przetężenia. Gdy prąd przepływający przez rezystor wykrywający prąd przekracza górną wartość graniczną prądu, napięcie wyjściowe jest zmniejszane, więc prąd wyjściowy jest również zmniejszany, co może zapobiec wypaleniu obwodu obciążenia.
Istnieją dwa sposoby ochrony przeciwprzepięciowej na wyjściu: metoda obowiązkowa i metoda blokowania przepięć. Metoda forsowania jest realizowana przez zaciskanie przepięć i szybkie wyzwalanie. Metoda obowiązkowa zakłada, że w przypadku awarii zasilania nie można ograniczyć prądu obciążenia
Metodę blokowania przepięć stosuje się przy założeniu, że zasilacz nadal pracuje, ale pętla sprzężenia zwrotnego napięciowego jest rozwarta lub jeden z zacisków wyjściowych jest lekko obciążony, a napięcie przekracza znamionową wartość maksymalną. Metody te mają oddzielny komparator lub tranzystor na wyjście i dzielnik rezystorowy podłączony do wyjścia. Wybór schematu ochrony jest związany z kosztami ekonomicznymi i przestrzenią zabudowy. Projektanci mogą wykorzystać swoją kreatywność do zaprojektowania obwodów zabezpieczających, ale dokładnie sprawdzić sytuację we wszystkich warunkach pracy.
