跟著(zhù)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各種電力電子設備與人們的工作、日子的聯(lián)系日益親近，而電子設備都離不開(kāi)牢靠的開(kāi)關(guān)電源，因此直流開(kāi)關(guān)電源開(kāi)始發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用，并相繼進(jìn)入各種電子、電器設備范疇，程控交換機、通訊、電子檢測設備電源、控制設備的電源等都已廣泛地運用開(kāi)關(guān)電源。一同跟著(zhù)許多高新技術(shù)，包括高頻開(kāi)關(guān)技術(shù)、軟開(kāi)關(guān)技術(shù)、功率因數校正技術(shù)、同步整流技術(shù)、智能化技術(shù)、表面安裝技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)關(guān)電源也在不斷地立異，這為直流開(kāi)關(guān)電源供給了廣泛的發(fā)展空間.為了保護開(kāi)關(guān)電源自身和負載的安全，根據了直流開(kāi)關(guān)電源的原理和特征，規劃了過(guò)熱保護、過(guò)電流保護、過(guò)電壓保護以及軟啟動(dòng)保護電路。
1電力技術(shù)概述
電子技術(shù)以功率處理為對象，認為輸送高功率用電和高品質(zhì)用電為方針，通過(guò)選用電力半導體器件，并歸納自動(dòng)控制計算機技術(shù)和電磁技術(shù)，完結電能的獲取、傳輸、轉換和運用。電子技術(shù)包括功率半導體器件與IC技術(shù)、功率轉換技術(shù)及控制技術(shù)等幾個(gè)方面。
電子技術(shù)起始于20世紀50年代末60年代初的硅整流器件，其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器年代、逆變器年代和變頻器年代，并促進(jìn)了電子技術(shù)在許多新范疇的運用。70年代后期以門(mén)極可關(guān)斷晶閘管，電力雙極型晶體管，電力場(chǎng)效應管為代表的全控型器件全速發(fā)展，使電子技術(shù)的容顏面目一新進(jìn)入了新的發(fā)展階段。80年代晚期和90年代初期發(fā)展起來(lái)的、以絕緣柵極雙極型晶體管為代表的復合型器件集驅動(dòng)功率小，開(kāi)關(guān)速度快，通過(guò)壓下降，載流性能大于一身，功用優(yōu)越使之成為現代電子技術(shù)的主導器件。
2.開(kāi)關(guān)電源的原理及特征
2.1作業(yè)原理
直流開(kāi)關(guān)電源由輸入部分、功率轉化部分、輸出部分、控制部分組成。功率轉化部分是開(kāi)關(guān)電源的核心，它對非安穩直流進(jìn)行高頻斬波并完結輸出所需求的轉換功用。它首要由開(kāi)關(guān)三極管和高頻變壓器組成。
2.2特征
為了符合用戶(hù)的需求，國內外各大開(kāi)關(guān)電源制作商都致力于同步開(kāi)發(fā)新式高智能化的元器件，特別是通過(guò)改進(jìn)二次整流器件的損耗，并在功率鐵氧體材質(zhì)上加大科技立異，以進(jìn)步在高頻率和較大磁通密度下獲得高的磁功用，一同SMT技術(shù)的運用使得開(kāi)關(guān)電源獲得了長(cháng)足的發(fā)展，在電路板兩面布置元器件，以確保開(kāi)關(guān)電源的輕、小、薄。因此直流開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展趨勢是高頻、高穩定、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。
3.直流開(kāi)關(guān)電源的保護
根據直流開(kāi)關(guān)電源的特征和實(shí)踐的電氣情況，為使直流開(kāi)關(guān)電源在惡劣環(huán)境及突發(fā)毛病情況下安全穩定地作業(yè)，本文根據不同的情況規劃了多種保護電路。
3.1過(guò)電流保護電路
在直流開(kāi)關(guān)電源電路中，為了保護調整管在電路短路、電流增大時(shí)不被焚毀。其底子方法是，當輸出電流超越某一值時(shí)，調整管處于反向偏置情況，然后截止，自動(dòng)堵截電路電流。當出現負載短路，過(guò)載或許控制電路失效等意外情況時(shí)，會(huì )引起流過(guò)穩壓器中開(kāi)關(guān)三極管的電流過(guò)大，使管子功耗增大，發(fā)熱，若沒(méi)有過(guò)流保護設備，大功率開(kāi)關(guān)三極管就有或許損壞。故而在開(kāi)關(guān)穩壓器中過(guò)電流保護是常用的，最經(jīng)濟簡(jiǎn)練的方法是用保險絲。因為晶體管的熱容量小，一般保險絲一般不能起到保護作用，常用的是快速熔斷保險絲，這種方法具有保護簡(jiǎn)略的長(cháng)處。
3.2過(guò)電壓保護電路
直流開(kāi)關(guān)電源中開(kāi)關(guān)穩壓器的過(guò)電壓保護包括輸入過(guò)電壓保護和輸出過(guò)電壓保護。如果開(kāi)關(guān)穩壓器所運用的未穩壓直流電源的電壓如果過(guò)高，將導致開(kāi)關(guān)穩壓器不能正常作業(yè)，乃至損壞內部器件，因此開(kāi)關(guān)電源中有必要運用輸入過(guò)電壓保護電路。選用集成電路電壓比較器來(lái)檢測開(kāi)關(guān)穩壓器的輸出電壓，是現在較為常用的方法，運用比較器的輸出情況的改動(dòng)跟相應的邏輯電路合作，構成過(guò)電壓保護電路，這種電路既靈敏又安穩。
3.3軟啟動(dòng)保護電路
開(kāi)關(guān)穩壓電源的電路比較復雜，開(kāi)關(guān)穩壓器的輸入端一般接有小電感、大電容的輸入濾波器。在開(kāi)機瞬間，濾波電容器會(huì )流過(guò)很大的浪涌電流，這個(gè)浪涌電流可認為正常輸入電流的數倍。這樣大的浪涌電流會(huì )使一般電源開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)或繼電器的觸點(diǎn)熔化，并使輸入保險絲熔斷。別的，浪涌電流也會(huì )危害電容器，使之壽數縮短，過(guò)早損壞。為此，開(kāi)機時(shí)應該接入一個(gè)限流電阻，通過(guò)這個(gè)限流電阻來(lái)對電容器充電。為了不使該限流電阻消耗過(guò)多的功率，以致影響開(kāi)關(guān)穩壓器的正常作業(yè)，而在開(kāi)機暫態(tài)過(guò)程完畢后，用一個(gè)繼電器自動(dòng)短接它，使直流電源直接對開(kāi)關(guān)穩壓器供電，這種電路稱(chēng)之謂直流開(kāi)關(guān)電源的“軟啟動(dòng)”電路。
3.4過(guò)熱保護電路
直流開(kāi)關(guān)電源中開(kāi)關(guān)穩壓器的高集成化和輕量小體積，使其單位體積內的功率密度大大進(jìn)步，因此如果電源設備內部的元器件對其作業(yè)環(huán)境溫度的要求沒(méi)有相應進(jìn)步，必定會(huì )使電路功用變壞，元器件過(guò)早失效。因此在大功率直流開(kāi)關(guān)電源中應該設過(guò)熱保護電路。選用溫度繼電器來(lái)檢測電源設備內部的溫度，當電源設備內部產(chǎn)生過(guò)熱時(shí)，溫度繼電器就動(dòng)作，使整機告警電路處于告警情況，完結對電源的過(guò)熱保護，亦可將溫度繼電器置于開(kāi)關(guān)三極管的鄰近，一般大功率管允許的最高管殼溫度是75℃，調度溫度整定值為60℃。當管殼溫度超越允許值后繼電器就堵截電器，對開(kāi)關(guān)管進(jìn)行保護。
開(kāi)關(guān)電源的運用
開(kāi)關(guān)電源是運用現代電子技術(shù)，控制功率半導體器件注冊和關(guān)斷的時(shí)刻比率，堅持安穩輸出電壓的一種電源。與線(xiàn)性穩壓電源相比，開(kāi)關(guān)電源具有體積小、功率高、重量輕等一系列長(cháng)處，在各種電子設備中得到廣泛的運用。
1開(kāi)關(guān)電源的分類(lèi)
根據分類(lèi)的準則不同，開(kāi)關(guān)電源有很多種分類(lèi)方法：
（1）根據輸入輸出類(lèi)型，可分為DC/DC轉換器和AC/DC轉換器。
（2）根據驅動(dòng)方法，可分為自勵式和他勵式。
（3）根據控制方法，可分為脈沖寬度調制式、脈沖頻率調制式、PWM和PFM混合式。
（4）根據電路組成，可分為諧振型和非諧振型。
此外還可分為單規矩激式和反激式、推挽式、半橋式、全橋式、降壓式、升壓式和升降壓式等等。
2開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展趨勢
高頻、高穩定、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化是開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展趨勢?，F在市場(chǎng)上的開(kāi)關(guān)電源中選用雙極性晶體管制成的100kHz、用MOS-FET制成的500kHz電源，其頻率有待進(jìn)一步進(jìn)步。進(jìn)步開(kāi)關(guān)頻率，需求有高速開(kāi)關(guān)元器件。一同為了確保功率，要減少開(kāi)關(guān)損耗。開(kāi)關(guān)速度進(jìn)步后，會(huì )受電路中分布電感和電容或二極管中存儲電荷的影響而產(chǎn)生浪涌或噪聲。為了控制浪涌，針對不同的情況，可選用R-C或L-C緩沖器、非晶態(tài)等磁芯制成的磁緩沖器、諧振式開(kāi)關(guān)。諧振式開(kāi)關(guān)在控制浪涌的一同還可將可開(kāi)關(guān)損耗。
在穩定性方面，開(kāi)關(guān)電源生產(chǎn)商通過(guò)下降運轉電流，下降結溫等措施以減少器件的應力，使得產(chǎn)品的穩定性大大進(jìn)步。若單獨追求高頻化，必將導致噪聲增大。理論上，選用部分諧振轉化電路技術(shù)，可完結高頻化又可下降噪聲。但在這實(shí)用化方面存在著(zhù)技術(shù)問(wèn)題，因此在此范疇仍須進(jìn)行很多研究作業(yè)。
綜上所述，文中首要評論了直流開(kāi)關(guān)電源內部器件的各種保護方法，對一個(gè)給定的直流開(kāi)關(guān)電源來(lái)說(shuō)，保護電路是否完善并按預訂設置作業(yè)，對電源設備的安全性和穩定性至關(guān)重要。因為開(kāi)關(guān)電源的保護方案和電路結構具有多樣性，所以對具體電源設備而言，應挑選合理的保護方案和電路結構。在實(shí)踐運用中，一般選用幾種保護方法加以組合的方法構成完善的保護系統，確保直流開(kāi)關(guān)電源的正常作業(yè)。
