Bảo vệ nguồn điện chuyển mạch DC
Dựa trên đặc điểm của bộ nguồn chuyển mạch DC và điều kiện điện thực tế, để bộ nguồn chuyển mạch DC hoạt động an toàn và tin cậy trong môi trường khắc nghiệt và sự cố đột ngột, bài viết này thiết kế nhiều loại mạch bảo vệ tùy theo các tình huống khác nhau.
1. Mạch bảo vệ quá dòng
Trong mạch cấp nguồn chuyển mạch DC, để bảo vệ ống điều chỉnh không bị cháy khi đoản mạch và dòng điện tăng. 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 và do đó cắt, tự động cắt dòng điện trong mạch. Như hình 1, mạch bảo vệ quá dòng bao gồm bóng bán dẫn BG2 và các điện trở chia điện áp R4 và R5. Khi mạch hoạt động bình thường, điện thế cơ sở của BG2 cao hơn điện thế bộ phát thông qua tác dụng áp suất của R4 và R5, đồng thời điểm nối bộ phát chịu được điện áp ngược. Như vậy BG2 ở trạng thái cắt (tương đương hở mạch) và không ảnh hưởng gì đến mạch ổn áp. Khi đoản mạch, điện áp đầu ra bằng 0 và bộ phát của BG2 tương đương với nối đất, khi 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 như bị đoản mạch và đang ở trạng thái cắt. Cắt dòng điện để đạt được mục đích bảo vệ.
2. Mạch bảo vệ quá áp
Bảo vệ quá áp của bộ điều chỉnh chuyển mạch trong nguồn điện chuyển mạch DC bao gồm bảo vệ quá áp đầu vào và bảo vệ quá áp đầu ra. Nếu điện áp của nguồn điện DC không được kiểm soát (chẳng hạn như pin và bộ chỉnh lưu) được sử dụng bởi bộ điều chỉnh chuyển mạch quá cao, nó sẽ khiến bộ điều chỉnh chuyển mạch không hoạt động bình thường hoặc thậm chí làm hỏng các bộ phận bên trong. Vì vậy, cần phải sử dụng quá điện áp đầu vào trong nguồn điện chuyển mạch. bảo vệ mạch điện. Hình 3 là mạch bảo vệ gồm một bóng bán dẫn và một rơle. Trong mạch này, khi điện áp nguồn DC đầu vào cao hơn giá trị điện áp đánh thủng của diode Zener thì diode Zener bị hỏng và dòng điện chạy qua điện trở R làm cho Transistor T bật, rơle hoạt động, tiếp điểm thường đóng bị ngắt kết nối và đầu vào bị cắt. Mạch bảo vệ phân cực của nguồn điện đầu vào có thể được kết hợp với bảo vệ quá áp đầu vào để tạo thành mạch nhận dạng bảo vệ phân cực và mạch bảo vệ quá áp.
3. Mạch bảo vệ khởi động mềm
Mạch điều chỉnh chuyển mạch tương đối phức tạp. Đầu vào của bộ điều chỉnh chuyển mạch thường được kết nối với bộ lọc đầu vào có cuộn cảm nhỏ và tụ điện lớn. Tại thời điểm bật nguồn, một dòng điện đột biến lớn sẽ chạy qua tụ lọc, có thể gấp vài lần dòng điện đầu vào bình thường. Dòng điện tăng đột biến lớn như vậy có thể làm nóng chảy các tiếp điểm của công tắc nguồn hoặc rơ-le thông thường và khiến cầu chì đầu vào bị nổ. Ngoài ra, dòng điện tăng vọt cũng sẽ làm hỏng tụ điện, rút ngắn tuổi thọ và gây hư hỏng sớm. Vì lý do này, nên kết nối một điện trở giới hạn dòng điện khi khởi động và tụ điện sẽ được sạc qua điện trở giới hạn dòng điện này. Để ngăn điện trở giới hạn dòng điện tiêu thụ quá nhiều điện năng và ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của bộ điều chỉnh chuyển mạch, rơle được sử dụng để tự động đoản mạch nó sau quá trình nhất thời khởi động, để nguồn điện DC trực tiếp cung cấp điện cho bộ điều chỉnh chuyển mạch. , loại mạch này được gọi là mạch "khởi động mềm" của bộ nguồn chuyển mạch DC.
4. Mạch bảo vệ quá nhiệt
Khả năng tích hợp cao, trọng lượng nhẹ và kích thước nhỏ của bộ điều chỉnh chuyển mạch trong nguồn điện chuyển mạch DC đã làm tăng đáng kể mật độ năng lượng trên một đơn vị thể tích. Do đó, nếu yêu cầu về nhiệt độ môi trường làm việc của các bộ phận bên trong thiết bị cấp nguồn không tăng tương ứng thì chắc chắn hiệu suất của mạch sẽ giảm sút và các bộ phận sẽ sớm hỏng hóc. Do đó, nên lắp đặt mạch bảo vệ quá nhiệt trong bộ nguồn chuyển mạch DC công suất cao.
