Chuyển đổi chiến lược bảo vệ đầu ra nguồn điện
Trong tất cả các thiết kế cung cấp điện chuyển mạch, việc bảo vệ tải và bảo vệ nguồn điện do sự cố tải là những khía cạnh rất quan trọng cần được xem xét trong thiết kế. Trong thiết kế sản phẩm quân sự, một nhiệm vụ gọi là chế độ lỗi và phân tích hiệu ứng thường được yêu cầu. Trong công việc này, mỗi phần của mạch được giả định là một lỗi hở mạch và sau đó là một trường hợp lỗi ngắn mạch. Trong trường hợp này, hãy phân tích riêng từng lỗi ảnh hưởng đến phần còn lại của mạch như thế nào. Dự đoán và ước tính lỗi theo cách này sẽ làm cho thiết kế của nguồn cung cấp điện đáng tin cậy hơn. Đây cũng là điều mà người thiết kế bộ nguồn cần làm để bảo vệ mạch tải khi xảy ra bất thường đầu vào và sự cố mạch tải của bộ nguồn. Trong chiến lược bảo vệ, nhiều mạch bảo vệ thường được xếp tầng để đảm bảo rằng bản thân mạch bảo vệ có thể cung cấp khả năng bảo vệ dự phòng khi xảy ra bất thường. Cầu chì và bộ ngắt mạch thường được sử dụng để cung cấp chức năng sao lưu này.
Các phương pháp bảo vệ được sử dụng trong các hệ thống cung cấp điện và truyền năng lượng nên xem xét cẩn thận người dùng cuối của sản phẩm và chức năng của sản phẩm, đồng thời, phương pháp sửa chữa sản phẩm. Nếu sản phẩm được bảo trì thường xuyên bởi nhân viên bảo trì trên mạch, mạch sẽ xem xét phương pháp bảo trì của sản phẩm. Nếu sản phẩm được bảo trì thường xuyên bởi nhân viên bảo trì, thì mạch phải có bộ ngắt mạch, mạch khởi động tự hướng dẫn và mạch phản hồi quá dòng. Nếu các yêu cầu chức năng của sản phẩm không nghiêm ngặt, thì các chức năng này là không cần thiết và chỉ cần cầu chì, mạch khởi động loại ngắt quá dòng hoặc bảo vệ quá dòng hoặc ngắt mạch nhanh là đủ. Một số phương pháp bảo vệ cần gửi thiết bị đến trạm bảo trì để kiểm tra trước khi có thể sử dụng lại sau khi bảo vệ xảy ra. Các phương pháp bảo vệ này có thể được chia thành ba loại sau:
1. Sửa chữa sau sự cố (cầu chì, điện trở cầu chì, v.v.).
2. Nó sẽ phục hồi sau sự cố (bộ ngắt mạch, liên kết giới hạn dòng điện, mạch bảo vệ giới hạn điện áp, v.v.).
3. Tắt máy sau khi lỗi, nhưng sẽ phục hồi sau khi lỗi biến mất (mạch khởi động kiểu tắt máy quá dòng, v.v.).
Có ba loại bảo vệ quá dòng cơ bản. Điều khiển chế độ dòng điện, hoặc bộ điều khiển dòng điện đỉnh chính, giới hạn công suất đầu ra trong trường hợp ngắn mạch "nhẹ" trong mạch, nhưng cuối cùng có thể dẫn đến tình trạng ngắn mạch nghiêm trọng. Khi xảy ra sự cố quá dòng, trở kháng tải ngày càng nhỏ, điện áp đầu ra giảm nhưng dòng điện đầu ra vẫn tiếp tục tăng, có thể làm cháy các mạch và thiết bị trên bảng mạch. Phương pháp giảm điện áp đầu ra có thể được kết hợp với mạch loại tắt sự cố. Phương pháp giới hạn dòng điện không đổi được thực hiện bằng cách khuếch đại điện áp trên điện trở phát hiện dòng điện và so sánh nó với điện áp tham chiếu. Khi vượt quá giá trị bảo vệ hiện tại, tải sẽ tăng trở lại và dòng điện đầu ra sẽ bị hạn chế. Mạch giới hạn phản hồi quá dòng sử dụng một phần nhỏ của điện áp đầu ra làm giá trị tham chiếu giới hạn trên của lỗi quá dòng. Khi dòng điện đi qua điện trở phát hiện dòng điện vượt quá giá trị giới hạn trên của dòng điện, điện áp đầu ra sẽ giảm, do đó dòng điện đầu ra cũng giảm, điều này có thể ngăn mạch tải bị cháy.
Có hai phương pháp bảo vệ quá áp ở đầu ra: phương pháp bắt buộc và phương pháp chặn quá áp. Phương pháp cưỡng bức đạt được bằng cách kẹp quá áp và ngắt nhanh. Phương pháp bắt buộc giả định rằng khi nguồn điện bị lỗi, dòng tải không thể bị giới hạn
Phương pháp chặn quá điện áp được sử dụng trong giả định rằng nguồn điện tiếp tục hoạt động, nhưng vòng phản hồi điện áp bị hở hoặc một trong các đầu ra được tải nhẹ và điện áp vượt quá giá trị tối đa định mức. Các phương pháp này có một bộ so sánh hoặc bóng bán dẫn riêng cho mỗi đầu ra và một bộ chia điện trở được kết nối với đầu ra. Việc lựa chọn sơ đồ bảo vệ có liên quan đến chi phí kinh tế và không gian bố trí. Các nhà thiết kế có thể sử dụng sự sáng tạo của mình để thiết kế các mạch bảo vệ, nhưng hãy kiểm tra cẩn thận tình hình trong mọi điều kiện vận hành.
