Projektowanie różnych obwodów zabezpieczających wewnętrzne elementy zasilacza impulsowego prądu stałego
Ochrona zasilacza impulsowego DC
W oparciu o charakterystykę zasilaczy impulsowych prądu stałego i rzeczywistych warunków elektrycznych, aby zapewnić bezpieczną i niezawodną pracę zasilaczy impulsowych prądu stałego w trudnych warunkach i nagłych awariach, w tym artykule zaprojektowano różne obwody zabezpieczające w zależności od różnych sytuacji.
Obwód zabezpieczenia nadprądowego
W obwodzie zasilacza impulsowego prądu stałego, w celu ochrony rurki regulacyjnej przed spaleniem w przypadku zwarcia obwodu lub wzrostu prądu. Podstawowa metoda polega na tym, że gdy prąd wyjściowy przekracza pewną wartość, rura regulacyjna znajduje się w stanie polaryzacji zaporowej, odcinając w ten sposób i automatycznie odcinając prąd obwodu. Jak pokazano na rysunku 1, obwód zabezpieczenia nadprądowego składa się z tranzystora BG2 i rezystorów dzielnika napięcia R4 i R5. Kiedy obwód działa normalnie, napięcie przyłożone przez R4 i R5 powoduje, że potencjał podstawowy BG2 jest wyższy niż potencjał emitera, a złącze emitera jest poddawane napięciu wstecznemu. Zatem BG2 jest w stanie wyłączonym (odpowiednik obwodu otwartego), co nie ma wpływu na obwód regulatora napięcia. Gdy obwód jest zwarty, napięcie wyjściowe wynosi zero, a emiter BG2 jest równoważny masie. BG2 znajduje się w stanie przewodzenia nasyconego (równoważnym zwarciu), co powoduje, że baza i emiter rury regulacyjnej BG1 są bliskie zwarcia i znajdują się w stanie odcięcia, odcinając prąd obwodu i spełniając cel ochronny .
Obwód zabezpieczający przed przepięciem
Ochrona przeciwprzepięciowa regulatorów przełączających w zasilaczach impulsowych prądu stałego obejmuje ochronę przed przepięciem wejściowym i ochronę przed przepięciem wyjściowym. Jeśli napięcie nieregulowanego źródła zasilania prądem stałym (takiego jak baterie i prostowniki) użytego w regulatorze przełączającym jest zbyt wysokie, spowoduje to nieprawidłowe działanie regulatora przełączającego, a nawet uszkodzenie elementów wewnętrznych. Dlatego w zasilaczach impulsowych konieczne jest stosowanie wejściowych obwodów przeciwprzepięciowych. Rysunek 3 przedstawia obwód zabezpieczający składający się z tranzystora i przekaźnika. W tym obwodzie, gdy napięcie wejściowego zasilacza prądu stałego jest wyższe niż wartość napięcia przebicia diody regulatora napięcia, dioda regulatora napięcia ulega awarii, a przez rezystor R przepływa prąd, powodując przewodzenie tranzystora T i przekaźnik do działania. Styk normalnie zamknięty otwiera się, odcinając wejście. Obwód zabezpieczenia przed polaryzacją wejściowego zasilacza można połączyć z wejściowym zabezpieczeniem przed przepięciem, tworząc obwód zabezpieczenia przed polaryzacją i zabezpieczenia przed przepięciem.
Obwód zabezpieczający miękki start
Obwód zasilania regulatora przełączającego jest stosunkowo złożony, a zacisk wejściowy regulatora przełączającego jest zwykle podłączony do filtra wejściowego o małej indukcyjności i dużej pojemności. W momencie rozruchu kondensator filtrujący będzie doświadczał dużego prądu udarowego, który może kilkakrotnie przewyższać normalny prąd wejściowy. Tak duży prąd udarowy stopi styki zwykłych wyłączników mocy lub przekaźników i spowoduje stopienie bezpiecznika wejściowego. Ponadto prądy udarowe mogą również uszkodzić kondensatory, skrócić ich żywotność i spowodować przedwczesne uszkodzenie. Z tego powodu podczas uruchamiania należy podłączyć rezystor ograniczający prąd, aby naładować kondensator. Aby rezystor ograniczający prąd nie pobierał zbyt dużej mocy i nie wpływał na normalną pracę regulatora przełączającego, zastosowano przekaźnik, który po krótkotrwałym załączeniu zasilania powoduje jego automatyczne zwarcie, tak aby zasilacz prądu stałego dostarczał energię bezpośrednio do regulatora przełączającego. Obwód ten nazywany jest obwodem „miękkiego startu” zasilacza impulsowego prądu stałego.
