Strategija zaštite izlaza prekidačkog napajanja
U svim projektima sklopnog napajanja, zaštita opterećenja i zaštita napajanja uslijed kvara opterećenja vrlo su važni aspekti koje treba uzeti u obzir pri projektiranju. U dizajnu vojnih proizvoda često je potreban zadatak koji se naziva analiza načina kvara i učinaka. U ovom se radu pretpostavlja da je svaki dio strujnog kruga kvar u otvorenom strujnom krugu, a zatim i slučaj kvara u kratkom spoju. U tom slučaju zasebno analizirajte kako svaki kvar utječe na ostatak kruga. Predviđanje i procjena kvarova na ovaj način učinit će dizajn napajanja pouzdanijim. To je također ono što projektant napajanja treba učiniti kako bi zaštitio strujni krug opterećenja kada dođe do abnormalnosti ulaza i kvarova strujnog kruga opterećenja napajanja. U strategiji zaštite, višestruki zaštitni krugovi često su kaskadno povezani kako bi se osiguralo da sam zaštitni krug može pružiti redundantnu zaštitu kada dođe do abnormalnosti. Osigurači i prekidači strujnog kruga obično se koriste za pružanje ove rezervne funkcije.
Metode zaštite koje se koriste u sustavima napajanja i prijenosa energije trebaju pažljivo razmotriti krajnjeg korisnika proizvoda i funkciju proizvoda, a zauzvrat, metodu popravka proizvoda. Ako proizvod redovito održava osoblje za održavanje u krugu, krug zauzvrat uzima u obzir metodu održavanja proizvoda. Ako proizvod redovito održava osoblje za održavanje, strujni krug mora imati prekidač strujnog kruga, samonavođeni krug pokretanja i prekostrujni povratni krug. Ako funkcionalni zahtjevi proizvoda nisu strogi, te funkcije nisu potrebne, a dovoljan je samo osigurač, strujni krug za isključivanje preko struje ili zaštita od prekomerne struje ili brzi prekidač. Neke metode zaštite trebaju poslati uređaj u stanicu za održavanje na pregled prije nego što se može ponovno koristiti nakon što se zaštita pojavi. Ove metode zaštite mogu se podijeliti u sljedeće tri vrste:
1. Popravak nakon kvara (osigurač, otpornik osigurača, itd.).
2. Oporavit će se nakon kvara (prekidač strujnog kruga, veza za ograničavanje struje, zaštitni krug za ograničavanje napona, itd.).
3. Isključiti nakon kvara, ali će se oporaviti nakon što kvar nestane (krug pokretanja tipa isključivanja preko struje, itd.).
Postoje tri osnovne vrste prekostrujne zaštite. Kontrola strujnog načina rada ili regulator primarne vršne struje ograničava izlaznu snagu u slučaju "blagog" kratkog spoja u strujnom krugu, ali na kraju može dovesti do ozbiljnog kratkog spoja. Kada se dogodi prekostrujni kvar, impedancija opterećenja postaje sve manja i manja, izlazni napon se smanjuje, ali izlazna struja nastavlja rasti, što može pregorjeti krugove i uređaje na sklopnoj ploči. Metoda smanjenja izlaznog napona može se kombinirati sa sklopom za isključivanje u slučaju greške. Metoda ograničenja konstantne struje ostvaruje se pojačavanjem napona na otporniku za detekciju struje i usporedbom s referentnim naponom. Kada se vrijednost strujne zaštite prekorači, opterećenje će se ponovno povećati, a izlazna struja će biti ograničena. Krug ograničenja prekostrujne povratne sprege koristi mali dio izlaznog napona kao gornju referentnu vrijednost prekostrujne greške. Kada struja koja prolazi kroz otpornik za detekciju struje premaši trenutnu gornju graničnu vrijednost, izlazni napon se smanjuje, tako da se smanjuje i izlazna struja, što može spriječiti pregorijevanje kruga opterećenja.
Postoje dvije metode prenaponske zaštite na izlazu: obvezna metoda i metoda prenaponske blokade. Metoda prisiljavanja postiže se prenaponskim stezanjem i brzim okidanjem. Obvezna metoda pretpostavlja da se struja opterećenja ne može ograničiti u slučaju kvara napajanja
Metoda blokiranja prenapona koristi se pod pretpostavkom da napajanje nastavlja raditi, ali je povratna petlja napona otvorena ili je jedan od izlaznih priključaka malo opterećen, a napon prelazi maksimalnu nazivnu vrijednost. Ove metode imaju poseban komparator ili tranzistor po izlazu i razdjelnik otpornika spojen na izlaz. Izbor sheme zaštite povezan je s ekonomskim troškovima i rasporedom prostora. Dizajneri mogu upotrijebiti svoju kreativnost za projektiranje zaštitnih krugova, ali pažljivo provjerite situaciju u svim radnim uvjetima.
