淺談高頻開關(guān)直流電源的保護技術(shù)
高頻開關(guān)直流電源可以分為極性保護和程序保護、過電流保護、過電壓保護、欠電壓保護、過熱保護。
高頻開關(guān)直流電源模塊中所使用的大功率開關(guān)器件價格較貴，其控制電路亦比較復(fù)雜，另外，開關(guān)電源的負(fù)載一般都是用大量的集成化程度很高的器件安裝的電子系統(tǒng)。晶體管和集成器件耐受電、熱沖擊的能力較差。因而開關(guān)電源模塊的保護應(yīng)該兼顧其本身和負(fù)載的安全。保護電路的種類很多，這里介紹極性保護、程序保護、過電流保護、過電壓保護、欠電壓保護以及過熱保護等電路。通常選用幾種保護方式加以組合，構(gòu)成完善的保護系統(tǒng)。
極性保護
直流電源模塊開關(guān)穩(wěn)壓器的輸入一般都是未穩(wěn)壓直流電源，由于操作失誤或者意外情況會將其極性接錯，此時將會損壞開關(guān)穩(wěn)壓電源。極性保護的目的就是使開關(guān)穩(wěn)壓器僅當(dāng)以正確的極性接上未穩(wěn)壓直流電源時才能工作。利用單向?qū)ㄆ骷梢詫崿F(xiàn)電源的極性保護。最簡單的極性保護電路如圖1所示。由于二極管D流過開關(guān)穩(wěn)壓器的輸入總電流，因此這種電路應(yīng)用在小功率的開關(guān)穩(wěn)壓器上比較合適。在較大功率的場合，則把極性保護電路作為程序保護中的一個環(huán)節(jié)，可以省去極性保護所需的大功率二極管，功耗也將減小。為了操作方便，便于識別極性開關(guān)正確與否，在圖1中的二極管之后接指示燈。
程序保護
直流電源模塊穩(wěn)壓電源的電路比較復(fù)雜，基本上可以分為小功率控制部分和大功率開關(guān)部分。開關(guān)管則屬大功率器件，為保護開關(guān)管在開啟或關(guān)斷電源時的安全，必須先讓調(diào)制器、放大器等小功率控制電路工作。所以，必須保證正確的開機程序。開關(guān)穩(wěn)壓器的輸入端，一般接有小電感、大電容的輸入濾波器，在開機瞬間，濾波電容器會流過很大的浪涌電流，這個浪涌電流可高出正常輸入電流的數(shù)倍，這樣大的浪涌電流會使普通電源開關(guān)的觸點或繼電器的觸點熔化，并使輸入保險絲熔斷，甚至?xí)䲟p害電容器。為此，開機時應(yīng)該接入一個限流電阻，通過這個限流電阻對電容器充電。為了不使該限流電阻消耗過多的功率，在開機暫態(tài)過程結(jié)束后，用一個繼電器自動短接，使直流電源直接對開關(guān)穩(wěn)壓器供電，如圖2所示。這種電路稱之謂開關(guān)穩(wěn)壓器的“軟啟動”電路。
高頻開關(guān)直流電源模塊中所使用的大功率開關(guān)器件價格較貴，其控制電路亦比較復(fù)雜，另外，開關(guān)電源的負(fù)載一般都是用大量的集成化程度很高的器件安裝的電子系統(tǒng)。晶體管和集成器件耐受電、熱沖擊的能力較差。因而開關(guān)電源模塊的保護應(yīng)該兼顧其本身和負(fù)載的安全。保護電路的種類很多，這里介紹極性保護、程序保護、過電流保護、過電壓保護、欠電壓保護以及過熱保護等電路。通常選用幾種保護方式加以組合，構(gòu)成完善的保護系統(tǒng)。
極性保護
直流電源模塊開關(guān)穩(wěn)壓器的輸入一般都是未穩(wěn)壓直流電源，由于操作失誤或者意外情況會將其極性接錯，此時將會損壞開關(guān)穩(wěn)壓電源。極性保護的目的就是使開關(guān)穩(wěn)壓器僅當(dāng)以正確的極性接上未穩(wěn)壓直流電源時才能工作。利用單向?qū)ㄆ骷梢詫崿F(xiàn)電源的極性保護。最簡單的極性保護電路如圖1所示。由于二極管D流過開關(guān)穩(wěn)壓器的輸入總電流，因此這種電路應(yīng)用在小功率的開關(guān)穩(wěn)壓器上比較合適。在較大功率的場合，則把極性保護電路作為程序保護中的一個環(huán)節(jié)，可以省去極性保護所需的大功率二極管，功耗也將減小。為了操作方便，便于識別極性開關(guān)正確與否，在圖1中的二極管之后接指示燈。
程序保護
直流電源模塊穩(wěn)壓電源的電路比較復(fù)雜，基本上可以分為小功率控制部分和大功率開關(guān)部分。開關(guān)管則屬大功率器件，為保護開關(guān)管在開啟或關(guān)斷電源時的安全，必須先讓調(diào)制器、放大器等小功率控制電路工作。所以，必須保證正確的開機程序。開關(guān)穩(wěn)壓器的輸入端，一般接有小電感、大電容的輸入濾波器，在開機瞬間，濾波電容器會流過很大的浪涌電流，這個浪涌電流可高出正常輸入電流的數(shù)倍，這樣大的浪涌電流會使普通電源開關(guān)的觸點或繼電器的觸點熔化，并使輸入保險絲熔斷，甚至?xí)䲟p害電容器。為此，開機時應(yīng)該接入一個限流電阻，通過這個限流電阻對電容器充電。為了不使該限流電阻消耗過多的功率，在開機暫態(tài)過程結(jié)束后，用一個繼電器自動短接，使直流電源直接對開關(guān)穩(wěn)壓器供電，如圖2所示。這種電路稱之謂開關(guān)穩(wěn)壓器的“軟啟動”電路。
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