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開關穩壓電源的電路比較復雜

編輯:方寸電子    瀏覽量:9744     發表時間:2010-5-18
        開關穩壓電源的電路比較復雜,開關穩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,這個浪涌電流可以為正常輸入電流的數倍。這樣大的浪涌電流會使普通電源開關的觸點或繼電器的觸點熔化,并使輸入保險絲熔斷。另外,浪涌電流也會損害電容器,使之壽命縮短,過早損壞。為此,開機時應該接入一個限流電阻,通過這個限流電阻來對電容器充電。為了不使該限流電阻消耗過多的功率,以致影響開關穩壓器的正常工作,而在開機暫態過程結束后,用一個繼電器自動短接它,使直流電源直接對開關穩壓器供電,這種電路稱之謂直流開關電源的“軟啟動”電路 。
如圖4(a)所示,在電源接通瞬間,輸入電壓經整流橋(D1~D4)和開關電源限流電阻R1對電容器C充電,限制浪涌電流。當電容器C充電到約80%額定電壓時,逆變器正常工作。經主變壓器輔助繞組產生晶閘管的觸發信號,使晶閘管導通并短路限流電阻R1,開關電源處于正常運行狀態。為了提高延遲時間的準確性及防止繼電器動作抖動振蕩,延遲電路可采用圖4(b)所示電路替代RC延遲電路。
3.4過熱保護電路
直流開關電源中開關穩壓器的高集成化和輕量小體積,使其單位體積內的功率密度大大提高,因此如果電源裝置內部的元器件對其工作環境溫度的要求沒有相應提高,必然會使電路性能變壞,元器件過早失效。因此在大功率直流開關電源中應該設過熱保護電路。
本文采用溫度繼電器來檢測電源裝置內部的溫度,當電源裝置內部產生過熱時,溫度繼電器就動作,使整機告警電路開關電源處于告警狀態,實現對電源的過熱保護。如圖5(a)所示,在保護電路中將P型控制柵熱晶閘管放置在功率開關三極管附近,根據TT102的特性(由Rr值確定該器件的導通溫度,Rr越大,導通溫度越低),當功率管的管殼溫度或者裝置內部的溫度超過允許值時,熱晶閘管就導通,使發光二極管發亮告警。倘若配合光電耦合器,就可使整機告警電路動作,保護開關電源。該電路還可以設計成如圖5(b)所示,用作功率晶體管的過熱保護,晶體開關管的基極電流被N型控制柵熱晶閘管TT201旁路,開關管截止,切斷集電極電流,防止過熱。
4 小結
文中主要討論了直流開關電源內部器件的各種保護方式,并介紹了一些具體電路。對一個給定的直流開關電源來說,保護電路是否完善并按預定設置工作,對開關電源裝置的安全性和可靠性至關重要。因為開關電源的保護方案和電路結構具有多樣性,所以對具體電源裝置而言,應選擇合理的保護方案和電路結構。在實際應用中,通常選用幾種保護方式加以組合的方式構成完善的保護系統,確保直流開關電源的正常工作。

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