Дизайнери знають, що крім забезпечення стабільної напруги постійного струму (або змінного струму) у разі зміни навантаження та лінії, перехідних процесів системи та відхилень шуму, блок живлення також повинен бути здатний захищати себе від тимчасових та постійних несправностей (внутрішніх чи зовнішніх) ), щоб запобігти пошкодженню вантажу.
Захист включає багато аспектів, і багато джерел живлення використовують їх комбінацію:
Захист від перевантаження (від струму/короткого замикання), включаючи класичні запобіжники (з'єднання з запобіжниками), забезпечує захист джерела живлення, якщо шлях навантаження замкнеться або почне поглинати занадто багато струму. Багато джерел живлення є&"самообмежувальними [GG" quot; оскільки вони можуть подавати лише певну кількість струму, тому запобіжники не потрібні - але вони потрібні в деяких нормативних ситуаціях. Стандартними запобіжниками є" запобіжниками" (розімкнені ланцюги) для зупинки потоку струму і тому вимагають заміни вручну; Це може бути проблемою в деяких випадках, але перевагою в інших. Існують також електронні запобіжники, які можуть автоматично скидатися.
Захист обмеження струму та зворотного струму є розширенням захисту від перевантаження. Якщо навантаження поглинає струм від джерела живлення, що перевищує проектну межу, втягування струму зменшує вихідний струм та відповідну напругу до значень нижче нормальної робочої межі. В крайніх випадках, якщо навантаження коротко замикається, струм буде обмежений невеликою часткою максимуму, і вихідна напруга, очевидно, буде нульовою.
Малюнок 1: Потужність проходить через різні режими, коли вона переходить від вимкнення до повного включення та назад; Протягом цього часу, якщо вхідна напруга джерела живлення нижче мінімального, необхідного для нормальної роботи, UVLO може гарантувати, що блок живлення забезпечує вихід, не намагаючись його ввімкнути. (Зображення: Texas Instruments)
Захист від перенапруги (OVP) - Якщо внутрішня несправність в джерелі живлення спричиняє зростання вихідної напруги вище зазначеного максимуму, ланцюг OVP має місце для захисту навантаження від пошкодження. Коли напруга перевищує встановлений рівень, OVP вимикає живлення або затискає вихід. Схеми ОВП часто згадуються як" лом" імовірно тому, що вони функціонують так само, як розміщення металевого лома на кожному кінці вихідної потужності. Схема лома найкраще проектувати незалежно від самого джерела живлення.
Один тип ланцюга лома скидається лише при вимкненому живленні. Інший тип полягає в тому, що він автоматично скидається після усунення несправності вихідної напруги. Останній тип корисний, коли ситуація, яка спричиняє спрацювання лома, є короткою, а не серйозним відключенням електроживлення. Хоча більшість блоків живлення зараз поставляються з вбудованим ломом, багато постачальників пропонують невелику автономну схему лома, яку можна додати до існуючого джерела живлення за потреби.
Захист від теплового перевантаження - Теплове перевантаження може статися, якщо режим охолодження блоку живлення не розроблений належним чином або його не можна використовувати (наприклад, зупинка вентилятора, блоки повітряного потоку). У цей час джерело живлення може перевищувати номінальне значення температури, що може серйозно скоротити термін його служби та навіть спричинити миттєвий вихід з ладу. Рішення просте: встановіть схему вимірювання температури всередині або біля джерела живлення. Якщо джерело живлення перевищує встановлену межу, блок живлення переводиться в статичний режим або режим відключення. Деякі автоматичні вимикачі з термоплавкою автоматично відновлюють живлення, якщо температура падає, інші-ні.
Захист від зворотного з'єднання - Якщо навантаження обернено з'єднано (позитивна вихідна потужність на рейку з негативним навантаженням і навпаки), захист від зворотного з'єднання запобігає потоку струму і обнулює напругу. Цей захист особливо популярний у додатках, де акумулятор від'єднується, а потім знову підключається, наприклад, в автомобілях або додатках, де батарея або її роз'єм не заблоковані.
Практичні захисні пристрої включають реостат оксиду металу (MOV), терморезистор з позитивним температурним коефіцієнтом (PTC), діод пригнічення перехідної напруги (TVS), газорозрядна трубка (GDT) та полімерні самовідновлювальні запобіжники PTC.
Питання, що захищати, що запобігати і як це зробити, не так просте, як здається. Які типи захисту нам потрібно додати до блоку живлення? Як завжди, відповідь -" залежить" на самому блоці живлення, навантаженні та системі. Починаючи від програмного забезпечення (включаючи перетворювачі та регулятори) і закінчуючи більшими модулями та навіть шасі/відкритими пристроями, до деяких із них включено багато джерел живлення та пов'язаних з ними функцій, але можливо, доведеться додати інші.
Який ваш переважний захист від живлення? Які типи захисту ви додали до джерела живлення, знову ж таки, на підставі гарної інженерної оцінки або методом проб і помилок?