Teknologi Perlindungan Bekalan Kuasa Dikawal Pensuisan DC
Peranti pensuisan kuasa tinggi yang digunakan dalam pengatur pensuisan semasa adalah lebih mahal, dan litar kawalan lebih rumit. Di samping itu, beban pengawal selia pensuisan secara amnya adalah sistem elektronik yang dipasang dengan sejumlah besar peranti yang sangat bersepadu. Transistor dan peranti bersepadu mempunyai rintangan yang lemah terhadap kejutan elektrik dan haba.
Oleh itu, perlindungan pengawal selia pensuisan harus mengambil kira keselamatan pengawal selia itu sendiri dan beban. Terdapat banyak jenis litar perlindungan, berikut ialah perlindungan kekutuban, perlindungan program, perlindungan lebihan arus, perlindungan lebihan voltan, perlindungan bawah voltan dan perlindungan terlalu panasdan litar lain. Beberapa kaedah perlindungan biasanya dipilih untuk digabungkan untuk membentuk sistem perlindungan yang lengkap.
Menukar litar perlindungan bekalan kuasa
Input kepada pengawal selia pensuisan DC secara amnya adalah bekalan kuasa DC yang tidak terkawal. Disebabkan oleh operasi yang salah atau sambungan tidak sengaja, kekutuban suis akan rosak, yang akan merosakkan bekalan kuasa pensuisan.
Tujuan perlindungan kekutuban adalah untuk menjadikan pengawal selia pensuisan berfungsi hanya apabila disambungkan kepada sumber kuasa DC yang tidak terkawal dengan kekutuban yang betul. Perlindungan kekutuban bekalan kuasa boleh dicapai dengan menggunakan peranti pengaliran satu arah. Litar perlindungan kekutuban yang paling mudah ditunjukkan dalam rajah. Oleh kerana diod D mesti mengalir melalui jumlah arus input pengatur pensuisan, litar ini lebih sesuai untuk pengatur pensuisan kuasa rendah. Dalam kes kuasa tinggi, litar perlindungan kekutuban digunakan sebagai pautan dalam perlindungan program, yang boleh menjimatkan diod kuasa tinggi yang diperlukan untuk perlindungan kekutuban, dan penggunaan kuasa juga akan dikurangkan.
Perlindungan program
Litar bekalan kuasa terkawal pensuisan adalah lebih kompleks, dan pada asasnya boleh dibahagikan kepada bahagian kawalan kuasa rendah dan bahagian pensuisan kuasa tinggi. Transistor pensuisan adalah kuasa tinggi. Untuk melindungi keselamatan transistor pensuisan semasa menghidupkan atau mematikan bekalan kuasa, litar kawalan kuasa rendah seperti modulator dan penguat mesti berfungsi terlebih dahulu. Untuk tujuan ini, adalah perlu untuk memastikan prosedur but yang betul.
Hujung input pengatur pensuisan biasanya disambungkan dengan penapis input dengan kearuhan kecil dan kapasitansi besar. Pada saat dihidupkan, arus lonjakan besar akan mengalir melalui kapasitor penapis, dan arus lonjakan ini boleh menjadi beberapa kali arus masukan biasa. Arus lonjakan yang begitu besar boleh mencairkan kenalan suis kuasa biasa atau geganti dan meniup fius input. Di samping itu, arus masuk boleh merosakkan kapasitor, memendekkan hayatnya dan menyebabkan kegagalan pramatang. Atas sebab ini, perintang pengehad arus harus disambungkan pada permulaan, dan kapasitor harus dicas melalui perintang pengehad arus ini. Untuk tidak menyebabkan perintang mengehadkan semasa menggunakan terlalu banyak kuasa dan menjejaskan operasi biasa pengawal selia pensuisan, geganti digunakan untuk secara automatik litar pintas selepas proses sementara permulaan, supaya bekalan kuasa DC secara langsung membekalkan kuasa kepada pengawal selia pensuisan, seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Litar ini dipanggil litar "permulaan lembut" pengatur pensuisan.
3. Lebihan perlindungan semasa
Apabila terdapat situasi yang tidak dijangka seperti litar pintas beban, beban lampau atau kegagalan litar kawalan, arus yang mengalir melalui transistor pensuisan dalam penstabil voltan akan menjadi terlalu besar, yang akan meningkatkan penggunaan kuasa tiub dan menyebabkan haba. Jika tiada peranti perlindungan arus lebih, transistor pensuisan kuasa tinggi mungkin rosak. Oleh itu, perlindungan lebihan arus biasanya digunakan dalam pensuisan pengawal selia. Cara paling jimat dan mudah ialah menggunakan fius. Oleh kerana kapasiti haba transistor yang kecil, fius biasa secara amnya tidak boleh memainkan peranan perlindungan, dan fius tiupan cepat biasanya digunakan. Kaedah ini mempunyai kelebihan perlindungan yang mudah, bagaimanapun, spesifikasi fius perlu dipilih mengikut keperluan kawasan kerja selamat transistor suis tertentu. Kelemahan langkah perlindungan arus lebih ini ialah ketidakselesaan penggantian fius yang kerap.
Perlindungan pengehad semasa dan perlindungan pemotongan semasa yang biasa digunakan dalam pengawal selia linear boleh digunakan dalam pengawal selia pensuisan. Walau bagaimanapun, mengikut ciri-ciri pengawal selia pensuisan, output litar perlindungan ini tidak boleh mengawal transistor pensuisan secara langsung, tetapi output perlindungan arus lampau mesti ditukar kepada arahan nadi untuk mengawal modulator untuk melindungi transistor pensuisan. Untuk merealisasikan perlindungan lebihan arus, secara amnya perlu menggunakan perintang pensampelan secara bersiri dalam litar, yang akan menjejaskan kecekapan bekalan kuasa, jadi ia kebanyakannya digunakan dalam pengawal selia pensuisan kuasa rendah. Dalam bekalan kuasa terkawal pensuisan kuasa tinggi, memandangkan penggunaan kuasa, akses perintang pensampelan harus dielakkan sebanyak mungkin. Oleh itu, perlindungan lebihan arus biasanya ditukar kepada perlindungan lebihan dan bawah voltan.
4. Perlindungan voltan lampau
Perlindungan lebihan voltan pengawal selia pensuisan termasuk perlindungan lebihan voltan input dan perlindungan lebihan voltan keluaran. Jika voltan bekalan kuasa DC yang tidak terkawal seperti bateri dan penerus yang digunakan oleh pengawal selia pensuisan terlalu tinggi, pengawal selia pensuisan tidak boleh berfungsi dengan normal, malah merosakkan peranti dalaman. Oleh itu, adalah perlu untuk menggunakan litar perlindungan voltan lampau input.
5. Perlindungan bawah voltan
Apabila voltan keluaran lebih rendah daripada nilai yang ditentukan, ia mencerminkan keabnormalan dalam bekalan kuasa DC input, di dalam pengawal selia pensuisan, atau beban keluaran. Apabila voltan bekalan kuasa DC input jatuh di bawah nilai yang ditentukan, voltan keluaran pengawal selia pensuisan akan jatuh dan arus input akan meningkat, yang akan membahayakan kedua-dua transistor pensuisan dan bekalan kuasa input. Oleh itu, adalah perlu untuk menetapkan perlindungan bawah voltan
6. Perlindungan terlalu panas
Penyepaduan tinggi, ringan dan volum kecil pengawal selia pensuisan sangat meningkatkan ketumpatan kuasa per unit volum, dan keperluan komponen di dalam peranti bekalan kuasa untuk suhu persekitaran kerja mereka juga meningkat dengan sewajarnya. Jika tidak, prestasi litar akan merosot dan komponen akan gagal lebih awal. Oleh itu, perlindungan terlalu panas harus ditetapkan dalam pengawal selia pensuisan kuasa tinggi.
