Uitgangsbeveiligingsstrategie schakelende voeding
In alle ontwerpen van schakelende voedingen zijn de bescherming van de belasting en de bescherming van de voeding als gevolg van het uitvallen van de belasting zeer belangrijke aspecten waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerp. Bij het ontwerpen van militaire producten is vaak een taak met de naam faalmodus en effectanalyse vereist. In dit werk wordt aangenomen dat elk onderdeel van het circuit een open-circuitfout is en vervolgens een kortsluitfoutgeval. Analyseer in dit geval afzonderlijk hoe elke fout de rest van het circuit beïnvloedt. Door op deze manier storingen te voorspellen en in te schatten wordt het ontwerp van de voeding betrouwbaarder. Dit is ook wat de ontwerper van de voeding moet doen om het belastingscircuit te beschermen wanneer zich ingangsafwijkingen en storingen in het belastingscircuit van de voeding voordoen. In de beveiligingsstrategie worden vaak meerdere beveiligingscircuits in cascade geschakeld om ervoor te zorgen dat het beveiligingscircuit zelf redundante bescherming kan bieden wanneer zich een afwijking voordoet. Zekeringen en stroomonderbrekers worden meestal gebruikt om deze back-upfunctie te bieden.
Bij de beschermingsmethoden die worden gebruikt in stroomvoorzienings- en energietransmissiesystemen, moet zorgvuldig rekening worden gehouden met de eindgebruiker van het product en de functie van het product, en op zijn beurt met de methode om het product te repareren. Als het product regelmatig wordt onderhouden door onderhoudspersoneel op het circuit, houdt het circuit op zijn beurt rekening met de onderhoudsmethode van het product. Als het product regelmatig wordt onderhouden door onderhoudspersoneel, moet het circuit een stroomonderbreker, een zelfgeleidend opstartcircuit en een overstroomfeedbackcircuit hebben. Als de functie-eisen van het product niet strikt zijn, zijn deze functies niet nodig en is alleen een zekering, een startcircuit van het type overstroomuitschakeling of een overstroombeveiliging of snelle stroomonderbreker voldoende. Bij sommige beveiligingsmethoden moet het apparaat ter inspectie naar het onderhoudsstation worden gestuurd voordat het opnieuw kan worden gebruikt nadat de beveiliging is opgetreden. Deze beveiligingsmethoden kunnen worden onderverdeeld in de volgende drie typen:
1. Repareren na storing (zekering, zekeringweerstand etc.).
2. Het herstelt zich na een storing (stroomonderbreker, stroombegrenzingsverbinding, spanningsbegrenzingsbeveiligingscircuit, enz.).
3. Wordt uitgeschakeld na een storing, maar herstelt zich nadat de storing is verdwenen (opstartcircuit van het type overstroomuitschakeling, enz.).
Er zijn drie basistypen van overstroombeveiliging. Stroommodusregeling, of primaire piekstroomregelaar, beperkt het uitgangsvermogen in het geval van een "geringe" kortsluiting in het circuit, maar kan uiteindelijk leiden tot een ernstige kortsluiting. Wanneer er een overstroomfout optreedt, wordt de belastingsimpedantie kleiner en kleiner, neemt de uitgangsspanning af, maar blijft de uitgangsstroom toenemen, waardoor de circuits en apparaten op de printplaat kunnen doorbranden. De methode voor het verlagen van de uitgangsspanning kan worden gecombineerd met een circuit van het type storingsuitschakeling. De constante stroombegrenzingsmethode wordt gerealiseerd door de spanning op de stroomdetectieweerstand te versterken en te vergelijken met de referentiespanning. Wanneer de huidige beveiligingswaarde wordt overschreden, neemt de belasting weer toe en wordt de uitgangsstroom beperkt. Het overstroomterugkoppelingsbegrenzingscircuit gebruikt een klein deel van de uitgangsspanning als de bovengrensreferentiewaarde van de overstroomfout. Wanneer de stroom die door de stroomdetectieweerstand gaat de huidige bovengrenswaarde overschrijdt, wordt de uitgangsspanning verlaagd, dus de uitgangsstroom wordt ook verminderd, wat kan voorkomen dat het belastingscircuit doorbrandt.
Er zijn twee methoden voor overspanningsbeveiliging aan de uitgang: de verplichte methode en de overspanningsblokkeringsmethode. De forceermethode wordt bereikt door overspanningsklemmen en snelle uitschakeling. De verplichte methode gaat ervan uit dat wanneer de voeding uitvalt, de belastingsstroom niet kan worden beperkt
De overspanningsblokkeringsmethode wordt gebruikt in de veronderstelling dat de voeding blijft werken, maar de spanningsfeedbacklus is open of een van de uitgangsklemmen is licht belast en de spanning overschrijdt de nominale maximale waarde. Deze methoden hebben een aparte comparator of transistor per uitgang en een weerstandsdeler die op de uitgang is aangesloten. De keuze van het beveiligingsschema hangt samen met economische kosten en opstelruimte. Ontwerpers kunnen hun creativiteit gebruiken om beveiligingscircuits te ontwerpen, maar controleren de situatie onder alle bedrijfsomstandigheden zorgvuldig.
