你知道常见的首选的电源保护技术有哪些吗?
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人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力,各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力,其实很多人并不会去了解电源保护技术。设计人员知道,除了在负载和线路发生变化,系统瞬变和噪声偏差的情况下提供稳定的DC(或AC)电压外,电源还必须能够保护自身免受暂时性和永久性故障的影响。 (内部或外部)以避免损坏负载。
保护涉及多个方面,许多电源将它们组合使用:
过载(过流/短路)保护,包括经典的保险丝(保险丝连接),可在负载路径短路或开始吸收过多电流时保护电源。许多电源具有“自限制”功能,因为它们只能提供一定量的电流,因此无需使用保险丝,但是在某些法规情况下需要使用此保险丝。标准保险丝使用“保险丝”(开路)来防止电流流动,因此需要手动更换。这在某些情况下可能会引起麻烦,但在其他情况下可能会有所帮助。此外,还有电子保险丝,可以自动重置。
限流和电流折返保护是过载保护的扩展。如果负载从电源汲取的电流超过设计极限,则电流折返将使输出电流和相关电压降低到低于正常工作极限的值。在极端情况下,如果负载短路,电流将被限制在最大值的一小部分,并且输出电压显然将变为零。
过压保护(OVP)-如果电源故障导致其输出电压上升到指定的最大值以上,则OVP电路将起作用以保护负载不受损坏。当电压超过某个预设水平时,OVP将关闭电源或钳位输出。 OVP电路通常称为“撬棍”电路,可能是因为其功能与在功率输出的两端放置金属撬棍相同。撬棍电路的设计最好独立于电源本身。
一种撬棍电路(一旦跳闸)仅在电源关闭时才会复位。另一种类型是,一旦清除了输出电压故障,它将自动复位。当导致撬棍跳闸的情况是短暂的而不是严重的电源故障时,后一种类型很有用。尽管现在大多数电源都带有内置撬棍,但许多供应商都提供了一个小型独立的撬棍电路,可以在需要时将其添加到现有电源中。
热过载保护-如果电源的冷却方法设计不当或无法使用(例如,风扇停止运行,气流被阻塞),则会发生热过载。此时,电源可能会超过其额定温度,从而严重缩短其使用寿命,甚至可能导致立即故障。解决方案很简单:在电源内部或附近设置温度检测电路。如果电源超出预设限制,则电源将进入静态或关机模式。如果温度下降,某些热断路器将自动恢复电源,而另一些则不能。
反向连接保护-如果负载反向连接(正电源的输出连接到负负载轨,反之亦然),则反向连接保护将防止电流流动并使电压恢复为零。这种保护在断开电池然后再重新连接的应用中尤其流行,例如在汽车或电池或其连接器未锁定的应用中。
实用的保护装置包括金属氧化物压敏电阻(MOV),正温度系数(PTC)热敏电阻,瞬态电压抑制(TVS)二极管,气体放电管(GDT)和聚合物PTC自恢复保险丝。
如何保护,如何预防以及如何进行,这一系列问题并不像看起来那么简单。我们需要在电源上添加哪种类型的保护?与往常一样,答案是“取决于”电源本身,负载和系统。从IC(包括转换器和调节器)到更大的模块,甚至是机箱/开放式设备,尽管许多电源和相关功能包括其中的一些功能,但您可能仍需要添加其他电源和相关功能。
本文只能带领大家对电源保护技术有了初步的了解,对大家入门会有一定的帮助,同时需要不断总结,这样才能提高专业技能,也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。