Thiết kế các mạch bảo vệ khác nhau cho các thành phần bên trong của bộ nguồn chuyển mạch DC
Với sự phát triển của khoa học và công nghệ, mối quan hệ giữa thiết bị điện tử công suất và công việc và cuộc sống của con người ngày càng trở nên gần gũi hơn, và thiết bị điện tử không thể thiếu nguồn điện đáng tin cậy. Do đó, bộ nguồn chuyển mạch DC đã bắt đầu đóng một vai trò ngày càng quan trọng và đã tham gia vào nhiều lĩnh vực thiết bị điện và điện tử khác nhau, công tắc điều khiển theo chương trình, thông tin liên lạc, bộ nguồn thiết bị kiểm tra điện tử, bộ nguồn thiết bị điều khiển, v.v. đã sử dụng rộng rãi bộ chuyển mạch DC nguồn điện [1-3]. Đồng thời, với sự phát triển của nhiều công nghệ công nghệ cao, bao gồm công nghệ chuyển mạch tần số cao, công nghệ chuyển mạch mềm, công nghệ hiệu chỉnh hệ số công suất, công nghệ chỉnh lưu đồng bộ, công nghệ thông minh, công nghệ gắn trên bề mặt và các công nghệ khác, công nghệ cung cấp năng lượng chuyển mạch là không ngừng đổi mới, đó là nền tảng cho chuyển mạch DC. Nguồn điện cung cấp một loạt các không gian phát triển. Tuy nhiên, do mạch điều khiển phức tạp trong bộ nguồn chuyển mạch nên khả năng chịu sốc điện và sốc nhiệt của bóng bán dẫn và các thiết bị tích hợp kém, gây nhiều bất tiện cho người dùng trong quá trình sử dụng. Để bảo vệ sự an toàn của chính nguồn điện chuyển mạch và tải, theo nguyên tắc và đặc điểm của nguồn điện chuyển mạch DC, mạch bảo vệ quá nhiệt, bảo vệ quá dòng, bảo vệ quá áp và mạch bảo vệ khởi động mềm được thiết kế.
nguyên tắc làm việc
Bộ nguồn chuyển mạch DC bao gồm phần đầu vào, phần chuyển đổi nguồn, phần đầu ra và phần điều khiển. Bộ phận chuyển đổi năng lượng là cốt lõi của nguồn điện chuyển đổi, thực hiện cắt tần số cao trên DC không ổn định và hoàn thành chức năng chuyển đổi cần thiết cho đầu ra. Nó chủ yếu bao gồm các bóng bán dẫn chuyển mạch và máy biến áp tần số cao. Hình 1 cho thấy sơ đồ nguyên lý và sơ đồ khối chức năng tương đương của nguồn điện chuyển đổi DC, bao gồm bộ chỉnh lưu toàn sóng, ống chuyển mạch V, tín hiệu kích thích, điốt tự do Vp, cuộn cảm lưu trữ năng lượng và tụ lọc C. Trên thực tế, phần cốt lõi của nguồn điện chuyển đổi DC là máy biến áp DC.
đặc trưng
Để đáp ứng nhu cầu của người dùng, các nhà sản xuất bộ nguồn chuyển mạch lớn trong và ngoài nước cam kết phát triển đồng bộ các thành phần mới có độ thông minh cao, đặc biệt là bằng cách cải thiện tình trạng mất thiết bị chỉnh lưu thứ cấp và trên ferrite nguồn (Mn-Zn) vật liệu Tăng cường đổi mới khoa học và công nghệ để cải thiện hiệu suất từ tính cao thu được ở tần số cao và mật độ từ thông lớn. Đồng thời, việc áp dụng công nghệ SMT đã đạt được tiến bộ lớn trong việc chuyển đổi nguồn điện. Các linh kiện được bố trí ở hai bên của bảng mạch để đảm bảo cung cấp năng lượng chuyển đổi. Nhẹ, nhỏ và mỏng. Do đó, xu hướng phát triển của nguồn điện chuyển mạch DC là tần số cao, độ tin cậy cao, mức tiêu thụ thấp, tiếng ồn thấp, chống nhiễu và mô đun hóa.
Nhược điểm của nguồn điện chuyển đổi DC là có nhiễu chuyển mạch tương đối nghiêm trọng và khả năng thích ứng với môi trường khắc nghiệt và sự cố đột ngột là yếu. Do khoảng cách giữa công nghệ vi điện tử trong nước, công nghệ sản xuất thiết bị tụ điện trở và công nghệ vật liệu từ tính với một số nước có công nghệ tiên tiến nên công nghệ sản xuất bộ nguồn chuyển mạch DC gặp nhiều khó khăn, bảo trì rắc rối và tốn kém.
Bảo vệ nguồn điện chuyển đổi DC
Dựa trên các đặc tính của nguồn điện chuyển đổi DC và các điều kiện điện thực tế, để làm cho nguồn điện chuyển đổi DC hoạt động an toàn và đáng tin cậy trong môi trường khắc nghiệt và sự cố đột ngột, bài viết này thiết kế nhiều loại mạch bảo vệ theo các tình huống khác nhau.
Mạch bảo vệ quá dòng
Trong mạch cấp nguồn chuyển đổi DC, để bảo vệ ống điều chỉnh khỏi bị đốt cháy khi mạch bị đoản mạch và dòng điện tăng lên. Phương pháp cơ bản là khi dòng điện đầu ra vượt quá một giá trị nhất định, ống điều chỉnh ở trạng thái phân cực ngược, do đó nó bị cắt và dòng điện trong mạch tự động bị cắt. Mạch bảo vệ quá dòng bao gồm triode BG2 và các điện trở phân áp R4 và R5. Khi mạch hoạt động bình thường, điện thế cơ sở của BG2 cao hơn điện thế của bộ phát thông qua hoạt động điện áp của R4 và R5, và điểm nối bộ phát mang điện áp ngược. Vậy BG2 ở trạng thái cắt (tương đương hở mạch) không ảnh hưởng gì đến mạch ổn áp. Khi mạch bị ngắn mạch, điện áp đầu ra bằng 0 và bộ phát của BG2 tương đương với nối đất, sau đó BG2 ở trạng thái dẫn bão hòa (tương đương với ngắn mạch), do đó đế và bộ phát của ống điều chỉnh BG1 gần bị đoản mạch và đang ở trạng thái cắt. Cắt dòng điện mạch để đạt được mục đích bảo vệ.
