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实用的直流开关电源保护电路设计
发布时间:2021-07-29 01:16
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本文摘要:1论述 伴随着科技进步的发展趋势,电力工程电子产品与大家的工作中、日常生活的关联日渐密不可分,而电子产品都不可或缺可靠的电源,因而直流开关电源刚开始充分运用着更为最重要的具有,并相继转到各种各样电子器件、电气设备行业,程控交换机、通信、电子器件检测仪器电源、操控机器设备电源等早已广泛地用以了直流开关电源。

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1论述  伴随着科技进步的发展趋势,电力工程电子产品与大家的工作中、日常生活的关联日渐密不可分,而电子产品都不可或缺可靠的电源,因而直流开关电源刚开始充分运用着更为最重要的具有,并相继转到各种各样电子器件、电气设备行业,程控交换机、通信、电子器件检测仪器电源、操控机器设备电源等早已广泛地用以了直流开关电源。另外伴随着很多高新科技,还包含高频率电源技术性、硬电源技术性、功率因素校准技术性、即时整流器技术性、智能化系统技术性、表层改装技术性等技术性的发展趋势,开关电源技术性在大大的地艺术创意,这为直流开关电源获得了广泛的发展趋势室内空间。可是因为开关电源中操纵电路非常复杂,晶体三极管和搭建元器件耐受力电、热冲击性的工作能力不错,在用以全过程中给客户带来非常大麻烦。

为了更好地维护开关电源本身和特性阻抗的安全系数,依据了直流开关电源的基本原理和特性,设计方案了短路维护、过电流量维护、过压维护及其软起动维护电路。2开关电源的基本原理及特性  2.1原理  直流开关电源由輸出一部分、输出功率转换一部分、键入一部分、操控一部分组成。输出功率转换一部分是开关电源的关键,它对非稳定直流进行高频率击杀波并顺利完成键入所务必的变换作用。

它关键由电源三极管和电源变压器组成。图1所绘制拥有直流开关电源的电路原理图及等效原理框架图,它是由全波整流器,电源管V,鼓励数据信号,续流二极管Vp,储能技术电感器和耦合电容C组成。

本质上,直流开关电源的关键一部分是一个直流变电器。  2.2特性  为了更好地适应能力客户的市场的需求,世界各国各种开关电源生产商都着眼于即时产品研发新式低智能化系统的电子器件,尤其是根据提升 二次电子整流器件的耗损,并在输出功率铁氧体磁芯(Mn-Zn)原材料上扩大自主创新,以提高在高频和较小磁通密度下获得低的带磁能,另外SMT技术性的运用于促使开关电源得到 了飞速发展的进度,在电路板双面布局电子器件,以确保开关电源的重、小、厚。因而直流开关电源的发展趋向是高频率、低可靠、低消耗、低噪音、抗干扰性和模块化设计。

  直流开关电源的缺陷是不会有更加相当严重的电源阻拦,适应能力凶险自然环境和脑血栓常见故障的工作能力较强。因为中国电子信息技术、阻容元器件生产工艺及其永磁材料技术性与一些技术性技术设备我国也有一定的差别,因而直流开关电源的制做技术水平大、维修艰难和斥资成本费较高,3直流开关电源的维护  根据直流开关电源的特性和具体的电气设备情况,为使直流开关电源在凶险自然环境及脑血栓常见故障状况下可以信赖地工作中,文中依据各有不同的状况设计方案了多种多样维护电路。  3.1过电流量维护电路  在直流开关电源电路中,为了更好地维护调节管在电路短路、电流量减少时不被烧毁。其基础方式是,当键入电流量高达某一值时,调节管正处在偏位参考点情况,进而总计,全自动断开电路电流量。

如图所示1下图,过电流量维护电路由三极管BG2和气体压强电阻器R4、R5组成。电路长期工作中时,根据R4与R5的压具有,促使BG2的基极电位差比发射极电位差低,发射结承受偏移电压。

因此BG2正处在总计情况(相当于引路),对稳压管电路没危害。当电路短路时,键入工作电压为零,BG2的发射极相当于短路,则BG2正处在饱和通断情况(相当于短路),进而使调节管BG1基极和发射极不似短路,而正处在总计情况,断开电路电流量,进而超出维护目地。  3.2过压维护电路  直流开关电源中电源稳压电源的过压维护还包含輸出过压维护和键入过压维护。

假如电源稳压电源所用以的未稳压管直流电源(例如电瓶和电子整流器)的工作电压假如过低,将导致电源稳压电源没法长期工作中,乃至毁损內部元器件,因而开关电源中有适度用以輸出过压维护电路。图3为用晶体三极管和汽车继电器所组成的维护电路,在该电路中,当輸出直流电源的工作电压小于稳压二极管的透过工作电压值时,稳压极管透过,有电流量流到电阻器R,使晶体三极管T通断,汽车继电器姿势,常常紧接着点插进,断开輸出。輸出电源的旋光性维护电路能够跟輸出过压维护结合在一起,包括旋光性维护鉴别与过压维护电路。

  3.3软起动维护电路  电源稳压管电源的电路非常复杂,电源稳压电源的輸出尾端一般连有小电感器、大电容器的輸出过滤器。在启动一瞬间,过滤电力电容器不容易流到非常大的浪涌电流,这一浪涌电流能够为长期輸出电流量的多倍。

那样大的浪涌电流不容易使一般电源电源开关的接触点或汽车继电器的接触点熔化,并使輸出熔断丝融断。此外,浪涌电流也不会损害电力电容器,使之使用寿命增加,太早毁损。因此,启动时理应终端设备一个限流电阻,根据这一限流电阻来对电力电容器充电电池。

为了更好地避免该限流电阻耗费过多的输出功率,以至危害电源稳压电源的长期工作中,而在启动暂态过程完成后,用一个汽车继电器全自动接线它,使直流电源必需对电源稳压电源供电系统,这类电路称之谓直流开关电源的软起动电路。  如图4(a)下图,在电源接好一瞬间,输出电压经整流管(D1~D4)和限流电阻R1对电力电容器C充电电池,允许浪涌电流。

当电力电容器C充电电池到大概80%额定电流时,逆变电源长期工作中。经主变压器輔助绕阻造成双向晶闸管的启动数据信号,使双向晶闸管通断并短路限流电阻R1,开关电源正处在长期经营情况。

为了更好地提高时间延迟的精确性及防止汽车继电器姿势摇晃起伏,推迟电路可应用图4(b)下图电路取代RC推迟电路。  3.4短路维护电路  直流开关电源中电源稳压电源的高一体化和轻巧小容积,使其企业容积内的功率进一步提高,因而假如电源设备內部的电子器件对其工作中工作温度的回绝没适度提高,必然不容易使电路特性下降,电子器件太早超温。因而在功率大的直流开关电源中理应另设短路维护电路。

  文中应用温度继电器来检验电源设备內部的溫度,当电源设备內部造成短路时,温度继电器就姿势,使整个机械检测电路正处在检测情况,搭建对电源的短路维护。如图所示5(a)下图,在维护电路里将P型操控栅冷双向晶闸管摆在输出功率电源三极管周边,依据TT102的特点(由Rr值确定该元器件的通断溫度,Rr越大,通断溫度就越较低),当整流管的列管式溫度或是设备內部的溫度高达规定值时,热双向晶闸管就通断,使发光二极管发亮检测。假若顺应光耦合器,就可使整个机械检测电路姿势,维护开关电源。该电路还能够设计方案成如图所示5(b)下图,用以输出功率晶体三极管的短路维护,结晶电源管的基极电流量被N型操控栅冷双向晶闸管TT201旁通,电源管总计,断开集电结电流量,防止短路。

4总结  原文中关键争辩了直流开关电源內部元器件的各种各样保护措施,并解读了一些确立电路。对一个等额的的直流开关电源而言,维护电路否完善并按预估设定工作中,对电源设备的安全系数和可信性尤为重要。由于开关电源的维护计划方案和电路构造具有多元性,因此 对确立电源设备来讲,不可随意选择有效的维护计划方案和电路构造。

在具体运用于中,一般来说配搭几类保护措施多方面人组的方法包括完善的维护系统软件,确保直流开关电源的长期工作中。


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