DC güç kaynağının dahili bileşenleri için çeşitli koruma devreleri
Bilim ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte, güç elektroniği ekipmanı ile insanların işi ve yaşamı arasındaki ilişki giderek daha yakın hale geliyor ve elektronik ekipman, güvenilir güç kaynakları olmadan yapamaz. Bu nedenle DC anahtarlamalı güç kaynakları giderek daha önemli bir rol oynamaya başlamış ve elektronik ve elektrikli ekipmanların çeşitli alanlarına girmiştir. DC anahtarlamalı güç kaynakları, program kontrollü anahtarlar, iletişim, elektronik algılama ekipmanı güç kaynakları, kontrol ekipmanı güç kaynakları vb. alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Aynı zamanda, yüksek frekanslı anahtarlama teknolojisi de dahil olmak üzere birçok yüksek teknoloji teknolojisinin gelişmesiyle birlikte, yumuşak anahtarlama teknolojisi, güç faktörü düzeltme teknolojisi, senkron düzeltme teknolojisi, akıllı teknoloji, yüzey kurulum teknolojisi vb. anahtarlamalı güç kaynağı teknolojisi sürekli olarak yenilik yapmakta ve DC anahtarlamalı güç kaynağı için geniş bir geliştirme alanı sağlamaktadır. Ancak güç kaynaklarının değiştirilmesinde kontrol devresinin karmaşıklığı nedeniyle, transistörler ve entegre cihazların elektriksel ve termal şoklara karşı direnci zayıftır ve bu da kullanım sırasında kullanıcılara büyük rahatsızlık getirir. Anahtarlamalı güç kaynağının kendisinin ve yükün güvenliğini korumak amacıyla, DC anahtarlamalı güç kaynağının prensip ve özelliklerine göre aşırı ısınma koruması, aşırı akım koruması, aşırı gerilim koruması ve yumuşak başlangıç koruma devreleri tasarlanmıştır.
çalışma prensibi
DC anahtarlamalı güç kaynağı bir giriş kısmı, bir güç dönüştürme kısmı, bir çıkış kısmı ve bir kontrol kısmından oluşur. Güç dönüşüm kısmı, kararsız DC'de yüksek frekanslı kesme gerçekleştiren ve çıkış için gereken dönüştürme fonksiyonunu tamamlayan anahtarlamalı güç kaynağının çekirdeğidir. Esas olarak bir anahtarlama transistörü ve bir yüksek frekans transformatöründen oluşur. Şekil 1, bir tam dalga doğrultucu, anahtarlama transistörü V, uyarma sinyali, serbest dönen diyot Vp, enerji depolama indüktörü ve filtreleme kondansatörü C'den oluşan bir DC anahtarlamalı güç kaynağının şematik diyagramını ve eşdeğer şematik diyagramını göstermektedir. Aslında, DC anahtarlamalı güç kaynağının çekirdek kısmı bir DC transformatörüdür.
karakteristik
Kullanıcıların ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla, hem yurt içinde hem de yurt dışında büyük anahtar güç kaynağı üreticileri, özellikle ikincil düzeltme cihazlarının kayıplarını iyileştirerek ve güç ferritinde (Mn Zn) teknolojik yeniliği artırarak, yeni türde son derece akıllı bileşenleri eşzamanlı olarak geliştirmeye kararlıdır. yüksek frekanslarda ve yüksek manyetik akı yoğunluklarında yüksek manyetik özellikler elde etme yeteneğini geliştirmek için malzemeler. Aynı zamanda, SMT teknolojisinin uygulanması anahtar güç kaynaklarında önemli ilerlemeler kaydetti; anahtarlama güç kaynağının hafif, küçük ve ince olmasını sağlamak için devre kartının her iki tarafındaki bileşenleri düzenleyin. Bu nedenle, DC anahtarlamalı güç kaynağının gelişme eğilimi, yüksek frekans, yüksek güvenilirlik, düşük tüketim, düşük gürültü, parazit önleme ve modülerleştirmedir.
DC anahtarlamalı güç kaynağının dezavantajı, ciddi anahtarlama girişimine sahip olması ve zorlu ortamlara ve ani arızalara uyum sağlama yeteneğinin zayıf olmasıdır. Yerli mikroelektronik teknolojisi, dirençli ve kapasitif cihazların üretim teknolojisi ve manyetik malzeme teknolojisi ile bazı teknolojik açıdan gelişmiş ülkeler arasındaki boşluk nedeniyle, DC anahtarlamalı güç kaynaklarının üretim teknolojisi zor, bakımı zahmetli ve maliyeti yüksektir.
DC anahtarlamalı güç kaynağının korunması
DC anahtarlamalı güç kaynaklarının zorlu ortamlarda ve ani arızalarda emniyetli ve güvenilir çalışmasını sağlamak amacıyla, DC anahtarlamalı güç kaynaklarının özelliklerini ve gerçek elektriksel koşullarını temel alan bu makale, farklı durumlara göre çeşitli koruma devreleri tasarlamaktadır.
Aşırı akım koruma devresi
DC anahtarlamalı güç kaynağı devresinde, devre kısa devre olduğunda veya akım arttığında ayar tüpünün yanmasını önlemek için. Temel yöntem, çıkış akımı belirli bir değeri aştığında transistörü ters polarma durumuna ayarlamak, böylece devre akımını kesmek ve otomatik olarak kesmektir. Aşırı akım koruma devresi bir transistör BG2 ve bir voltaj bölücü direnç R4 ve R5'ten oluşur. Devre normal çalışırken, R4 ve R5 arasındaki voltaj etkisi BG2'nin baz potansiyelinin emitör potansiyelinden daha yüksek olmasına neden olur ve emitör bağlantısı ters voltaj taşır. Dolayısıyla BG2, voltaj dengeleme devresi üzerinde hiçbir etkisi olmayan bir kesme durumundadır (açık devreye eşdeğer). Devre kısa devre olduğunda çıkış voltajı sıfırdır ve BG2'nin vericisi toprağa eşdeğerdir. Bu nedenle BG2 doymuş iletim durumundadır (kısa devreye eşdeğer), BG1 ayar borusunun tabanını ve vericisini kısa devreye yakın hale getirerek devre akımını keserek koruma amacına ulaşır.
Aşırı gerilim koruma devresi
Anahtarla ayarlanan güç kaynağının devresi nispeten karmaşıktır ve anahtarla ayarlanan güç kaynağının giriş ucu genellikle küçük endüktansa ve büyük kapasitansa sahip bir giriş filtresine bağlanır. Başlatma anında, filtre kondansatöründen normal giriş akımının birkaç katı olabilen büyük bir dalgalanma akımı akacaktır. Bu kadar büyük bir dalgalanma akımı, sıradan güç anahtarlarının veya rölelerinin kontaklarını eritecek ve giriş sigortasının atmasına neden olacaktır. Ayrıca aşırı akımlar kapasitörlere de zarar verebilir, ömrünü kısaltabilir ve erken hasara neden olabilir. Bu nedenle devreye alırken bir akım sınırlama direnci bağlanmalı ve kondansatör bu akım sınırlama direnci üzerinden şarj edilmelidir. Akım sınırlama direncinin, anahtar regülatörünün normal çalışmasını etkileyebilecek çok fazla güç tüketmesini önlemek için, geçici başlatma işleminden sonra otomatik olarak kısa devre yapmak için bir röle kullanılır, böylece DC güç kaynağı doğrudan güç sağlar. anahtar regülatörüne. Bu devreye DC anahtar güç kaynağının "yumuşak başlatma" devresi denir.
