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直流开关电源设计中的注意点和解决方案

发布时间:2020-06-02 分享

直流开关稳压器中使用的大功率开关器件价格昂贵,其控制电路也相对复杂。其次,开关稳压器的负载通常是安装有大量高度集成的设备的电子系统。晶体管和集成设备对电和热冲击的抵抗力较差。因此,开关稳压器的保护应考虑稳压器本身和负载的安全性。

极性保护

直流开关稳压器的输入通常是未稳压的直流电源。由于操作错误或意外情况,极性连接错误,会损坏开关电源。极性保护的目的是使开关稳压器仅在未稳压直流电源以正确极性连接时才能工作。单向传导装置可以实现电源的极性保护。

程序保护

开关电源的电路比较复杂,基本上可以分为低功率控制部分和高功率开关部分。开关晶体管是高功率的。为了在电源接通或断开时保护开关晶体管的安全,必须首先运行低功率控制电路,例如调制器和放大器。为此,我们必须确保正确的启动程序。开关调节器的输入端子通常与电感小且电容大的输入滤波器连接。上电时,较大的浪涌电流流过滤波电容器。该浪涌电流可能是正常输入电流的几倍。如此大的涌入电流将使普通电源开关的触点或继电器的触点熔化,并使输入保险丝熔化。另外,浪涌电流会损坏电容器,缩短其寿命,并过早地损坏它。因此,启动时应连接一个限流电阻,并且电容器应通过该限流电阻充电。

过流保护

当发生负载短路,过载或控制电路故障之类的意外情况时,它将导致过大的电流流过稳压器中的开关晶体管,这将增加灯管的功耗并产生热量。它可能已损坏。因此,过流保护通常用于开关稳压器。最经济,最方便的方法是使用保险丝。由于晶体管的热容量小,普通的保险丝通常不能起到保护作用,常用的是快速熔断保险丝。这种方法具有易于保护的优点,但是需要根据特定开关晶体管的安全工作区域要求来选择保险丝的规格。这种过电流保护措施的缺点是不易频繁更换保险丝。

过压保护

开关稳压器的过压保护包括输入过压保护和输出过压保护。如果开关稳压器中使用的未稳压直流电源(例如电池和整流器)的电压过高,则开关稳压器将无法正常工作,甚至损坏内部设备。因此,有必要使用输入过压保护电路。

欠压保护

当输出电压低于指定值时,它反映了输入直流电源,开关调节器或输出负载的异常。当输入直流电源电压降至指定值以下时,将导致开关稳压器的输出电压下降,输入电流增加,这将危害开关晶体管和输入电源。

通常,比较器没有输出。一旦电压降至允许值以下,比较器就会翻转并驱动报警电路。同时,它反馈到开关稳压器的控制电路,该电路会关闭开关晶体管或切断输入电源。

过热保护

开关调节器的高集成度,重量轻,体积小大大提高了每单位体积的功率密度,并且对电源装置内部组件的工作环境温度的要求也相应提高。否则,电路性能会下降,并且组件会过早失效。因此,应在大功率开关稳压器中设置过热保护。


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