直流开关稳压电源的保护技术不锈钢阀

直流开关稳压电源的保护技术

直流开关稳压电源的保护技术 2011年12月09日 来源： 1 引 言 直 流 开 关 稳 压 器 中 所 使 用 的 大 功 率 开 关 器 件 价 格 较 贵 ,其 控 制 电 路 亦 比 较 复 杂 ,另 外 ,开 关 稳 压 器 的 负 载 一 般 都 是 用 大 量 的 集 成 化 程 度 很 高 的 器 件 安 装 的 电 子 系 统 。 晶 体 管 和 集 成 器 件 耐 受 电 、 热 冲 击 的 能 力 较 差 。 因 而 开 关 稳 压 器 的 保 护 应 该 兼 顾 稳 压 器 本 身 和 负 载 的 安 全 。 保 护 电 路 的 种 类 很 多 ,这 里 介 绍 极 性 保 护 、 程 序 保 护 、 过 电 流 保 护 、 过 电 压 保 护 、 欠 电 压 保 护 以 及 过 热 保 护 等 电 路 。 通 常 选 用 几 种 保 护 方 式 加 以 组 合 ,构 成 完 善 的 保 护 系 统 。2 极 性 保 护 直 流 开 关 稳 压 器 的 输 入 一 般 都 是 未 稳 压 直 流 电 源 。 由 于 操 作 失 误 或 者 意 外 情 况 会 将 其 极 性 接 错 ,将 损 坏 开 关 稳 压 电 源 。 极 性 保 护 的 目 的 ,就 是 使 开 关 稳 压 器 仅 当 以 正 确 的 极 性 接 上 未 稳 压 直 流 电 源 时 才 能 工 作 。 利 用 单 向 导 通 的 器 件 可 以 实 现 电 源 的 极 性 保 护 。 最 简 单 的 极 性 保 护 电 路 如 图 1所 示 。 由 于 二 极 管 D要 流 过 开 关 稳 压 器 的 输 入 总 电 流 ,因 此 这 种 电 路 应 用 在 小 功 率 的 开 关 稳 压 器 上 比 较 合 适 。 在 较 大 功 率 的 场 合 ,则 把 极 性 保 护 电 路 作 为 程 序 保 护 中 的 一 个 环 节 ,可 以 省 去 极 性 保 护 所 需 的 大 功 率 二 极 管 ,功 耗 也 将 减 小 。 为 了 操 作 方 便 ,便 于 识 别 极 性 正 确 与 否 ,在 图 1中 的 二 极 管 之 后 ,接 指 示 灯 。 3 程 序 保 护 开 关 稳 压 电 源 的 电 路 比 较 复 杂 ,基 本 上 可 以 分 为 小 功 率 的 控 制 部 分 和 大 功 率 的 开 关 部 分 。 开 关 晶 体 管 则 属 大 功 率 ， 为 保 护 开 关 晶 体 管 在 开 启 或 关 断 电 源 时 的 安 全 ,必 须 先 让 调 制 器 、 放 大 器 等 小 功 率 的 控 制 电 路 工 作 。 为 此 ,要 保 证 正 确 的 开 机 程 序 。 开 关 稳 压 器 的 输 入 端 一 般 接 有 小 电 感 、 大 电 容 的 输 入 滤 波 器 。 在 开 机 瞬 间 ,滤 波 电 容 器 会 流 过 很 大 的 浪 涌 电 流 ,这 个 浪 涌 电 流 可 以 为 正 常 输 入 电 流 的 数 倍 。 这 样 大 的 浪 涌 电 流 会 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 断 。 另 外 ,浪 涌 电 流 也 会 损 害 电 容 器 ,使 之 寿 命 缩 短 ,过 早 损 坏 。 为 此 ,开 机 时 应 该 接 入 一 个 限 流 电 阻 ,通 过 这 个 限 流 电 阻 来 对 电 容 器 充 电 。 为 了 不 使 该 限 流 电 阻 消 耗 过 多 的 功 率 ， 以 致 影 响 开 关 稳 压 器 的 正 常 工 作 ,而 在 开 机 暂 态 过 程 结 束 后 ， 用 一 个 继 电 器 自 动 短 接 它 ,使 直 流 电 源 直 接 对 开 关 稳 压 器 供 电 ， 如 图 2所 示 。 这 种 电 路 称 之 谓 开 关 稳 压 器 的 “ 软 启 动 ” 电 路 。 开 关 稳 压 器 的 控 制 电 路 中 的 逻 辑 组 件 或 者 运 算 放 大 器 需 用 辅 助 电 源 供 电 。 为 此 ,辅 助 电 源 必 须 先 于 开 关 电 路 工 作 。 这 可 用 开 机 程 序 控 制 电 路 来 保 证 。 一 般 的 开 机 程 序 是 :输 入 电 源 的 极 性 鉴 别 ,电 压 保 护 → 开 机 程 序 电 路 工 作 → 辅 助 电 源 工 作 并 通 过 限 流 电 阻 R对 开 关 稳 压 器 的 输 入 电 容 器 C充 电 → 开 关 稳 压 器 的 调 制 电 路 工 作 ， 短 路 限 流 电 阻 → 开 关 稳 压 器 稳 定 工 作 。 在 开 关 稳 压 器 中 ,刚 开 机 时 ,因 为 其 输 出 电 容 容 量 大 ,充 到 额 定 输 出 电 压 值 需 要 一 定 时 间 。 在 这 段 时 间 内 ,取 样 放 大 器 输 入 低 的 输 出 电 压 采 样 ,根 据 系 统 闭 环 调 节 特 性 将 迫 使 开 关 三 极 管 的 导 通 时 间 加 长 ,这 样 一 来 ,开 关 三 极 管 就 会 在 这 段 期 间 内 趋 于 连 续 导 通 ,而 容 易 损 坏 。 为 此 ,要 求 在 开 机 这 一 段 时 间 内 ,开 关 调 制 电 路 输 出 给 开 关 三 极 管 基 极 的 脉 宽 调 制 驱 动 信 号 ， 能 保 证 开 关 三 极 管 由 截 止 逐 渐 趋 于 正 常 的 开 关 状 态 ， 故 而 要 加 设 开 机 保 护 以 配 合 软 启 动 。4 过 电 流 保 护 当 出 现 负 载 短 路 、 过 载 或 者 控 制 电 路 失 效 等 意

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