กลยุทธ์การป้องกันเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟสลับ
ในการออกแบบแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งทั้งหมด การป้องกันโหลดและการป้องกันแหล่งจ่ายไฟเนื่องจากความล้มเหลวของโหลดเป็นสิ่งสำคัญมากที่ต้องพิจารณาในการออกแบบ ในการออกแบบผลิตภัณฑ์ทางการทหาร มักต้องการงานที่เรียกว่าโหมดความล้มเหลวและการวิเคราะห์ผลกระทบ ในงานนี้ จะถือว่าแต่ละส่วนของวงจรเป็นความผิดวงจรเปิดและกรณีความผิดลัดวงจร ในกรณีนี้ ให้วิเคราะห์แยกกันว่าแต่ละฟอลต์ส่งผลต่อส่วนที่เหลือของวงจรอย่างไร การทำนายและประเมินข้อผิดพลาดด้วยวิธีนี้จะทำให้การออกแบบแหล่งจ่ายไฟมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น นี่คือสิ่งที่ผู้ออกแบบพาวเวอร์ซัพพลายต้องทำเพื่อป้องกันวงจรโหลดเมื่อเกิดความผิดปกติของอินพุตและวงจรโหลดพาวเวอร์ซัพพลายล้มเหลว ในกลยุทธ์การป้องกัน วงจรป้องกันหลายตัวมักจะต่อเรียงกันเพื่อให้แน่ใจว่าวงจรป้องกันเองสามารถให้การป้องกันซ้ำซ้อนเมื่อเกิดความผิดปกติขึ้น โดยปกติจะใช้ฟิวส์และเบรกเกอร์เพื่อจัดเตรียมฟังก์ชันสำรองนี้
วิธีการป้องกันที่ใช้ในระบบจ่ายไฟและระบบส่งพลังงานควรคำนึงถึงผู้ใช้ปลายทางของผลิตภัณฑ์และการทำงานของผลิตภัณฑ์อย่างรอบคอบ ในทางกลับกัน วิธีการซ่อมแซมผลิตภัณฑ์ หากผลิตภัณฑ์ได้รับการบำรุงรักษาเป็นประจำโดยเจ้าหน้าที่บำรุงรักษาในวงจร วงจรจะพิจารณาวิธีการบำรุงรักษาของผลิตภัณฑ์ หากผลิตภัณฑ์ได้รับการดูแลอย่างสม่ำเสมอโดยช่างซ่อมบำรุง วงจรจะต้องมีเบรกเกอร์วงจร วงจรเริ่มต้นระบบนำทางด้วยตนเอง และวงจรป้อนกลับกระแสเกิน หากข้อกำหนดด้านฟังก์ชันของผลิตภัณฑ์ไม่เข้มงวด ฟังก์ชันเหล่านี้ก็ไม่จำเป็น และมีเพียงฟิวส์ วงจรเริ่มต้นประเภทการปิดกระแสไฟเกิน หรือการป้องกันกระแสเกินหรือเบรกเกอร์วงจรด่วนก็เพียงพอแล้ว วิธีการป้องกันบางอย่างจำเป็นต้องส่งอุปกรณ์ไปยังสถานีบำรุงรักษาเพื่อตรวจสอบก่อนที่จะสามารถใช้งานได้อีกครั้งหลังจากการป้องกันเกิดขึ้น วิธีการป้องกันเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทดังต่อไปนี้:
1. การซ่อมแซมหลังจากความล้มเหลว (ฟิวส์ ตัวต้านทานฟิวส์ ฯลฯ)
2. มันจะกู้คืนหลังจากความล้มเหลว (เบรกเกอร์ ลิงค์จำกัดกระแส วงจรป้องกันจำกัดแรงดัน ฯลฯ)
3. ปิดเครื่องหลังจากล้มเหลว แต่จะกู้คืนหลังจากความล้มเหลวหายไป (วงจรเริ่มต้นประเภทปิดกระแสเกิน ฯลฯ )
มีสามประเภทพื้นฐานของการป้องกันกระแสเกิน การควบคุมโหมดกระแสหรือตัวควบคุมกระแสสูงสุดหลักจะจำกัดกำลังเอาต์พุตในกรณีที่เกิดการลัดวงจร "เล็กน้อย" ในวงจร แต่ในที่สุดอาจนำไปสู่สภาวะการลัดวงจรที่รุนแรงได้ เมื่อเกิดฟอลต์กระแสเกิน อิมพีแดนซ์ของโหลดจะเล็กลงเรื่อยๆ แรงดันเอาต์พุตจะลดลง แต่กระแสเอาต์พุตยังคงเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจทำให้วงจรและอุปกรณ์บนแผงวงจรไหม้ได้ วิธีการลดแรงดันเอาต์พุตสามารถใช้ร่วมกับวงจรประเภทการปิดการทำงานผิดพลาดได้ วิธีการจำกัดกระแสคงที่ทำได้โดยการขยายแรงดันบนตัวต้านทานการตรวจจับกระแสและเปรียบเทียบกับแรงดันอ้างอิง เมื่อเกินค่าการป้องกันปัจจุบัน โหลดจะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง และกระแสเอาต์พุตจะถูกจำกัด วงจรจำกัดป้อนกลับกระแสเกินใช้ส่วนเล็กๆ ของแรงดันเอาต์พุตเป็นค่าอ้างอิงขีดจำกัดบนของฟอลต์กระแสเกิน เมื่อกระแสผ่านตัวต้านทานการตรวจจับกระแสเกินค่าขีดจำกัดบนปัจจุบัน แรงดันเอาต์พุตจะลดลง ดังนั้นกระแสเอาต์พุตจึงลดลงเช่นกัน ซึ่งสามารถป้องกันไม่ให้วงจรโหลดไหม้ได้
มีสองวิธีในการป้องกันแรงดันไฟเกินที่เอาต์พุต: วิธีบังคับและวิธีป้องกันแรงดันไฟเกิน วิธีการบังคับทำได้โดยการหนีบด้วยแรงดันไฟฟ้าเกินและการสะดุดอย่างรวดเร็ว วิธีการบังคับถือว่าเมื่อแหล่งจ่ายไฟล้มเหลว กระแสโหลดไม่สามารถถูกจำกัดได้
วิธีการป้องกันแรงดันไฟเกินจะใช้ในสมมติฐานที่ว่าแหล่งจ่ายไฟยังคงทำงาน แต่วงจรป้อนกลับแรงดันไฟฟ้าเปิดอยู่ หรือขั้วต่อเอาต์พุตตัวใดตัวหนึ่งโหลดเบา และแรงดันไฟฟ้าเกินค่าสูงสุดที่กำหนด วิธีการเหล่านี้มีตัวเปรียบเทียบหรือทรานซิสเตอร์ต่อเอาต์พุตและตัวแบ่งตัวต้านทานที่เชื่อมต่อกับเอาต์พุต ทางเลือกของรูปแบบการป้องกันเกี่ยวข้องกับต้นทุนทางเศรษฐกิจและพื้นที่เค้าโครง นักออกแบบสามารถใช้ความคิดสร้างสรรค์ในการออกแบบวงจรป้องกัน แต่ควรตรวจสอบสถานการณ์อย่างระมัดระวังภายใต้สภาวะการใช้งานทั้งหมด
