سیاست حفاظت از توان خروجی سوئیچ

سیاست حفاظت از توان خروجی سوئیچ

در تمام طرح های منبع تغذیه سوئیچینگ، حفاظت در برابر بار و حفاظت در برابر منبع تغذیه ناشی از خرابی بار، جنبه بسیار مهمی است که باید در طراحی مورد توجه قرار گیرد. در طراحی محصولات نظامی اغلب به نوعی کار به نام حالت شکست و تحلیل ضربه نیاز است. در این کار هر قسمت از مدار یک خطای مدار باز و سپس یک خطای اتصال کوتاه فرض می شود. در این مورد، به طور جداگانه تجزیه و تحلیل کنید که چگونه هر خطا بر بقیه مدار تأثیر می گذارد. این پیش بینی خرابی طراحی منبع تغذیه را قابل اعتمادتر می کند. همچنین وظیفه طراح قدرت این است که از مدار بار در صورت استثناء ورودی و خرابی مدار بار قدرت محافظت کند. در یک خط مشی حفاظتی، مدارهای حفاظتی متعدد اغلب به صورت آبشاری برای ارائه حفاظت اضافی هنگامی که یک استثنا در مدار حفاظتی رخ می دهد، قرار می گیرند. این عملکرد پشتیبان معمولاً توسط فیوزها یا کلیدهای مدار ارائه می شود.

روش‌های حفاظتی مورد استفاده در سیستم‌های تامین برق و انتقال انرژی نیازمند توجه دقیق به کاربر نهایی و عملکرد محصول و برعکس، روش‌های نگهداری محصول است. اگر محصول دارای پرسنل تعمیر و نگهداری منظم برای نگهداری مدار باشد، مدار نیز به نوبه خود روش نگهداری محصول را در نظر می گیرد. اگر محصول دارای پرسنل تعمیر و نگهداری منظم برای حفظ مدار باشد، مدار باید دارای مدار شکن، مدار خود راه اندازی، مدار بازخورد جریان اضافه باشد. اگر الزامات عملکرد محصول سختگیرانه نباشد، آنها به این توابع نیاز ندارند، بلکه فقط به فیوز، نوع خاموش شدن بیش از حد جریان مدار راه اندازی یا اضافه کردن حفاظت در برابر جریان اضافه یا مدار سریع نیاز دارند. برخی از روش های حفاظتی پس از وقوع حفاظت نیاز به ارسال دستگاه به ایستگاه تعمیر و نگهداری برای بررسی قبل از استفاده مجدد دارند. این روش های حفاظتی را می توان به سه دسته تقسیم کرد:

1. پس از خرابی، تعمیر (فیوز، مقاومت فیوز و غیره).

2. بازیابی پس از خرابی (شکن مدار، لینک محدود کننده جریان، مدار حفاظت محدود کننده ولتاژ و غیره).

3. پس از خرابی خاموش می شود، اما پس از ناپدید شدن عیب بهبود می یابد (مدار راه اندازی نوع خاموش شدن بیش از حد جریان و غیره).

سه نوع اساسی حفاظت از جریان اضافه وجود دارد. کنترل نوع جریان، یا کنترل‌کننده جریان تک پیک، توان خروجی را در صورت کوتاهی مدار «کوچک» محدود می‌کند، اما ممکن است در نهایت منجر به یک وضعیت اتصال کوتاه شدید شود. هنگامی که یک خطای اضافه جریان رخ می دهد، امپدانس بار کوچکتر و کوچکتر می شود، ولتاژ خروجی کاهش می یابد، اما جریان خروجی همچنان افزایش می یابد، که ممکن است مدار و قطعات روی برد را بسوزاند. روش کاهش ولتاژ خروجی را می توان با مدار نوع خطا ترکیب کرد. روش محدود کردن جریان ثابت با تقویت ولتاژ در مقاومت تشخیص جریان و مقایسه آن با ولتاژ مرجع به دست می آید. وقتی از مقدار حفاظت جریان فراتر رود، بار افزایش می یابد و جریان خروجی محدود می شود. مدار محدود کننده بازخورد اضافه جریان از بخش کوچکی از ولتاژ خروجی به عنوان مقدار مرجع حد بالایی خطای اضافه جریان استفاده می کند. هنگامی که جریان عبوری از مقاومت تشخیص جریان از حد بالایی جریان فراتر رود، ولتاژ خروجی کاهش می یابد، بنابراین جریان خروجی کاهش می یابد، که می تواند از سوختن مدار بار جلوگیری کند.

دو روش برای محافظت از اضافه ولتاژ خروجی وجود دارد: روش اجباری و روش مسدود کردن اضافه ولتاژ. روش اجباری با گیره اضافه ولتاژ و قطع کننده مدار سریع به دست می آید. روش اجباری فرض می‌کند که در صورت از کار افتادن منبع تغذیه، جریان بار نمی‌تواند محدود شود

اگر منبع تغذیه به کار خود ادامه دهد، اما حلقه بازخورد ولتاژ باز باشد، یا یکی از خروجی ها بارگذاری سبک داشته باشد و ولتاژ از حداکثر نامی بیشتر شود، از طرح مسدود کردن اضافه ولتاژ استفاده می شود. این روش ها دارای یک مقایسه یا ترانزیستور جداگانه برای هر خروجی و یک تقسیم کننده مقاومت متصل به خروجی هستند. انتخاب طرح حفاظتی به هزینه اقتصادی و فضای چیدمان مربوط می شود. طراحان می توانند در طراحی مدارهای محافظ خلاق باشند، اما شرایط را تحت هر شرایط کاری به دقت بررسی کنند.