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常用直流开关电源的保护电路设计

本文摘要:1章节 随着科学技术的发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益紧密,而电子设备都必不可少可信的电源,因此直流开关电源开始充分发挥着更加最重要的起到,并陆续转入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、掌控设备电源等都已普遍地用于了直流开关电源[1-3]。同时随着许多高新技术,还包括高频电源技术、硬电源技术、功率因数校正技术、实时整流技术、智能化技术、表面加装技术等技术的发展,开关电源技术在大大地创意,这为直流开关电源获取了普遍的发展空间。

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1章节  随着科学技术的发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益紧密,而电子设备都必不可少可信的电源,因此直流开关电源开始充分发挥着更加最重要的起到,并陆续转入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、掌控设备电源等都已普遍地用于了直流开关电源[1-3]。同时随着许多高新技术,还包括高频电源技术、硬电源技术、功率因数校正技术、实时整流技术、智能化技术、表面加装技术等技术的发展,开关电源技术在大大地创意,这为直流开关电源获取了普遍的发展空间。但是由于开关电源中控制电路比较复杂,晶体管和构建器件耐受性电、热冲击的能力较好,在用于过程中给用户带给相当大不便。

为了维护开关电源自身和阻抗的安全性,根据了直流开关电源的原理和特点,设计了短路维护、过电流维护、过电压维护以及软启动维护电路。  2开关电源的原理及特点  2.1工作原理  直流开关电源由输出部分、功率切换部分、输入部分、掌控部分构成。功率切换部分是开关电源的核心,它对非平稳直流展开高频斩杀波并已完成输入所必须的转换功能。

它主要由电源三极管和高频变压器构成。图1所画出有了直流开关电源的原理图及等效原理框图,它是由全波整流器,电源管V,鼓舞信号,续流二极管Vp,储能电感和滤波电容C构成。实质上,直流开关电源的核心部分是一个直流变压器。  2.2特点  为了适应环境用户的市场需求,国内外各大开关电源制造商都致力于实时研发新型低智能化的元器件,尤其是通过提高二次整流器件的损耗,并在功率铁氧体(Mn-Zn)材料上增大科技创新,以提升在高频率和较小磁通密度下取得低的磁性能,同时SMT技术的应用于使得开关电源获得了突飞猛进的进展,在电路板两面布置元器件,以保证开关电源的重、小、厚。

因此直流开关电源的发展趋势是高频、低可信、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。  直流开关电源的缺点是不存在更为相当严重的电源阻碍,适应环境险恶环境和脑溢血故障的能力较强。由于国内微电子技术、阻容器件生产技术以及磁性材料技术与一些技术先进设备国家还有一定的差距,因此直流开关电源的制作技术难度大、修理困难和耗资成本较高,  3直流开关电源的维护  基于直流开关电源的特点和实际的电气状况,为使直流开关电源在险恶环境及脑溢血故障情况下安全可靠地工作,本文根据有所不同的情况设计了多种维护电路。

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  3.1过电流维护电路  在直流开关电源电路中,为了维护调整管在电路短路、电流减小时不被焚毁。其基本方法是,当输入电流多达某一值时,调整管正处于偏移偏置状态,从而累计,自动截断电路电流。如图1右图,过电流维护电路由三极管BG2和压强电阻R4、R5构成。

电路长时间工作时,通过R4与R5的压起到,使得BG2的基极电位比发射极电位低,发射结忍受偏移电压。于是BG2正处于累计状态(相等于开路),对稳压电路没影响。

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当电路短路时,输入电压为零,BG2的发射极相等于短路,则BG2正处于饱和状态导通状态(相等于短路),从而使调整管BG1基极和发射极不似短路,而正处于累计状态,截断电路电流,从而超过维护目的。    3.2过电压维护电路  直流开关电源中电源稳压器的过电压维护还包括输出过电压维护和输入过电压维护。如果电源稳压器所用于的未稳压直流电源(诸如蓄电池和整流器)的电压如果过低,将造成电源稳压器无法长时间工作,甚至损毁内部器件,因此开关电源中有适当用于输出过电压维护电路。

图3为用晶体管和继电器所构成的维护电路,在该电路中,当输出直流电源的电压低于稳压二极管的穿透电压值时,稳压管穿透,有电流流到电阻R,使晶体管T导通,继电器动作,经常紧接点插入,截断输出。输出电源的极性维护电路可以跟输出过电压维护融合在一起,包含极性维护辨别与过电压维护电路。


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