直流開關(guān)電源內(nèi)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(shù)倍。這樣大的浪涌電流會使普通電源開關(guān)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(yīng)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(guān)穩(wěn)壓器的正常工作,而在開機暫態(tài)過程結(jié)束后，用一個繼電器自動短接它,使直流電源直接對開關(guān)穩(wěn)壓器供電，這種電路稱之謂直流開關(guān)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(jīng)整流橋(D1～D4)和開關(guān)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(jīng)主變壓器輔助繞組產(chǎn)生晶閘管的觸發(fā)信號，使晶閘管導(dǎo)通并短路限流電阻R1，開關(guān)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(guān)電源中開關(guān)穩(wěn)壓器的高集成化和輕量小體積，使其單位體積內(nèi)的功率密度大大提高，因此如果電源裝置內(nèi)部的元器件對其工作環(huán)境溫度的要求沒有相應(yīng)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(guān)電源中應(yīng)該設(shè)過熱保護電路。
本文采用溫度繼電器來檢測電源裝置內(nèi)部的溫度，當電源裝置內(nèi)部產(chǎn)生過熱時，溫度繼電器就動作，使整機告警電路開關(guān)電源處于告警狀態(tài)，實現(xiàn)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(guān)三極管附近，根據(jù)TT102的特性(由Rr值確定該器件的導(dǎo)通溫度，Rr越大，導(dǎo)通溫度越低)，當功率管的管殼溫度或者裝置內(nèi)部的溫度超過允許值時，熱晶閘管就導(dǎo)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(guān)電源。該電路還可以設(shè)計成如圖5(b)所示，用作功率晶體管的過熱保護，晶體開關(guān)管的基極電流被N型控制柵熱晶閘管TT201旁路，開關(guān)管截止，切斷集電極電流,防止過熱。
4 小結(jié)
文中主要討論了直流開關(guān)電源內(nèi)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(guān)電源來說，保護電路是否完善并按預(yù)定設(shè)置工作，對開關(guān)電源裝置的安全性和可靠性至關(guān)重要。因為開關(guān)電源的保護方案和電路結(jié)構(gòu)具有多樣性，所以對具體電源裝置而言，應(yīng)選擇合理的保護方案和電路結(jié)構(gòu)。在實際應(yīng)用中，通常選用幾種保護方式加以組合的方式構(gòu)成完善的保護系統(tǒng)，確保直流開關(guān)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(jīng)整流橋(D1～D4)和開關(guān)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(jīng)主變壓器輔助繞組產(chǎn)生晶閘管的觸發(fā)信號，使晶閘管導(dǎo)通并短路限流電阻R1，開關(guān)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(guān)電源中開關(guān)穩(wěn)壓器的高集成化和輕量小體積，使其單位體積內(nèi)的功率密度大大提高，因此如果電源裝置內(nèi)部的元器件對其工作環(huán)境溫度的要求沒有相應(yīng)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(guān)電源中應(yīng)該設(shè)過熱保護電路。
本文采用溫度繼電器來檢測電源裝置內(nèi)部的溫度，當電源裝置內(nèi)部產(chǎn)生過熱時，溫度繼電器就動作，使整機告警電路開關(guān)電源處于告警狀態(tài)，實現(xiàn)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(guān)三極管附近，根據(jù)TT102的特性(由Rr值確定該器件的導(dǎo)通溫度，Rr越大，導(dǎo)通溫度越低)，當功率管的管殼溫度或者裝置內(nèi)部的溫度超過允許值時，熱晶閘管就導(dǎo)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(guān)電源。該電路還可以設(shè)計成如圖5(b)所示，用作功率晶體管的過熱保護，晶體開關(guān)管的基極電流被N型控制柵熱晶閘管TT201旁路，開關(guān)管截止，切斷集電極電流,防止過熱。
4 小結(jié)
文中主要討論了直流開關(guān)電源內(nèi)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(guān)電源來說，保護電路是否完善并按預(yù)定設(shè)置工作，對開關(guān)電源裝置的安全性和可靠性至關(guān)重要。因為開關(guān)電源的保護方案和電路結(jié)構(gòu)具有多樣性，所以對具體電源裝置而言，應(yīng)選擇合理的保護方案和電路結(jié)構(gòu)。在實際應(yīng)用中，通常選用幾種保護方式加以組合的方式構(gòu)成完善的保護系統(tǒng)，確保直流開關(guān)電源的正常工作。
| 【上一個】 工業(yè)開關(guān)電源行業(yè)有待整合 | 【下一個】 壓力開關(guān)無需特殊的安裝固定 |
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