Schutz des DC-Schaltnetzteils
Damit das DC-Schaltnetzteil auch in rauen Umgebungen und bei plötzlichen Ausfällen sicher und zuverlässig funktioniert, werden in diesem Artikel basierend auf den Eigenschaften des DC-Schaltnetzteils und den tatsächlichen elektrischen Bedingungen verschiedene Schutzschaltungen für unterschiedliche Situationen entwickelt.
1. Überstromschutzschaltung
Um in der Gleichstrom-Schaltnetzteilschaltung die Regelröhre vor dem Durchbrennen zu schützen, wenn der Stromkreis kurzgeschlossen wird und der Strom ansteigt. Die grundlegende Methode besteht darin, dass, wenn der Ausgangsstrom einen bestimmten Wert überschreitet, die Regelröhre in einen Sperrzustand versetzt wird und somit abschaltet, wodurch der Stromkreisstrom automatisch abgeschaltet wird. Wie in Abbildung 1 dargestellt, besteht die Überstromschutzschaltung aus dem Transistor BG2 und den Spannungsteilerwiderständen R4 und R5. Wenn der Stromkreis normal funktioniert, ist das Basispotential von BG2 durch den Druckeffekt von R4 und R5 höher als das Emitterpotential, und die Emitterverbindung hält der Sperrspannung stand. Daher befindet sich BG2 in einem abgeschalteten Zustand (entspricht einem offenen Stromkreis) und hat keinen Einfluss auf den Spannungsstabilisierungskreis. Wenn der Stromkreis kurzgeschlossen ist, die Ausgangsspannung Null beträgt und der Emitter von BG2 der Erdung entspricht, befindet sich BG2 in einem gesättigten Leitungszustand (entspricht einem Kurzschluss), sodass die Basis und der Emitter der Einstellröhre BG1 nahe an einem Kurzschluss liegen und sich in einem abgeschalteten Zustand befinden. Unterbrechen Sie den Stromkreisstrom, um Schutzzwecke zu erreichen.
2. Überspannungsschutzschaltung
Der Überspannungsschutz des Schaltreglers im Gleichstrom-Schaltnetzteil umfasst einen Eingangsüberspannungsschutz und einen Ausgangsüberspannungsschutz. Wenn die Spannung der vom Schaltregler verwendeten ungeregelten Gleichstromversorgung (z. B. Batterien und Gleichrichter) zu hoch ist, funktioniert der Schaltregler nicht richtig oder es werden sogar die internen Komponenten beschädigt. Daher ist es notwendig, die Eingangsüberspannung im Schaltnetzteil zu verwenden. Schutzschaltung. Abbildung 3 zeigt eine Schutzschaltung, die aus einem Transistor und einem Relais besteht. In dieser Schaltung bricht die Zenerdiode durch, wenn die Spannung der Eingangs-Gleichstromversorgung höher ist als der Durchbruchspannungswert der Zenerdiode, und Strom fließt durch den Widerstand R, wodurch der Transistor T eingeschaltet wird, das Relais betätigt wird, der normalerweise geschlossene Kontakt getrennt wird und der Eingang abgeschaltet wird. Die Polaritätsschutzschaltung der Eingangsstromversorgung kann mit dem Eingangsüberspannungsschutz kombiniert werden, um eine Polaritätsschutzerkennungs- und Überspannungsschutzschaltung zu bilden.
3. Softstart-Schutzschaltung
Die Schaltreglerschaltung ist relativ komplex. Der Eingangsanschluss des Schaltreglers ist im Allgemeinen mit einem Eingangsfilter mit einer kleinen Induktivität und einem großen Kondensator verbunden. Beim Einschalten fließt ein großer Stoßstrom durch den Filterkondensator, der ein Vielfaches des normalen Eingangsstroms betragen kann. Ein so großer Stoßstrom kann die Kontakte eines normalen Netzschalters oder Relais zum Schmelzen bringen und dazu führen, dass die Eingangssicherung durchbrennt. Darüber hinaus beschädigt der Stoßstrom auch den Kondensator, verkürzt seine Lebensdauer und führt zu vorzeitigem Ausfall. Aus diesem Grund sollte beim Einschalten ein Strombegrenzungswiderstand angeschlossen werden, und der Kondensator wird über diesen Strombegrenzungswiderstand aufgeladen. Um zu verhindern, dass der Strombegrenzungswiderstand zu viel Strom verbraucht und den normalen Betrieb des Schaltreglers beeinträchtigt, wird ein Relais verwendet, um ihn nach dem Einschaltvorgang automatisch kurzzuschließen, sodass die Gleichstromversorgung den Schaltregler direkt mit Strom versorgt. Diese Art von Schaltung wird als „Softstart“-Schaltung des Gleichstromschaltnetzteils bezeichnet.
4. Überhitzungsschutzschaltung
Die hohe Integration und das geringe Gewicht sowie die geringe Größe des Schaltreglers im DC-Schaltnetzteil haben die Leistungsdichte pro Volumeneinheit erheblich erhöht. Wenn daher die Anforderungen an die Arbeitsumgebungstemperatur der Komponenten im Netzteil nicht entsprechend erhöht werden, wird dies zwangsläufig dazu führen, dass sich die Schaltungsleistung verschlechtert und Komponenten vorzeitig ausfallen. Daher sollte im Hochleistungs-DC-Schaltnetzteil eine Überhitzungsschutzschaltung installiert werden.
