يعرف المصممون أنه بالإضافة إلى توفير جهد مستمر ثابت (أو تيار متردد) في مواجهة تغيرات الحمل والخط ، وعابرات النظام ، وانحرافات الضوضاء ، يجب أن يكون مصدر الطاقة أيضًا قادرًا على حماية نفسه من الأعطال المؤقتة والدائمة (داخلية أو خارجية ) لمنع تلف الحمولة.
تنطوي الحماية على جوانب عديدة ، وتستخدم العديد من مصادر الطاقة مزيجًا منها:
توفر الحماية من التحميل الزائد (التيار الزائد / الدارة القصيرة) ، بما في ذلك الصمامات الكلاسيكية (وصلات الصمامات) ، الحماية لمصدر الطاقة إذا كان مسار الحمل قصيرًا أو بدأ في امتصاص الكثير من التيار. العديد من مصادر الطاقة هي&مثل ؛ ذاتية التحديد&مثل ؛ لأنهم لا يستطيعون سوى توفير قدر معين من التيار ، لذا فإن الصمامات ليست مطلوبة - لكنها مطلوبة في بعض المواقف التنظيمية. الصمامات القياسية هي"؛ الصمامات"؛ (دوائر مفتوحة) لإيقاف التدفق الحالي وبالتالي تتطلب الاستبدال اليدوي ؛ قد تكون هذه مشكلة في بعض الحالات ، ولكنها ميزة في حالات أخرى. هناك أيضًا صمامات إلكترونية يمكنها إعادة ضبط نفسها تلقائيًا.
يعتبر الحد الحالي وحماية الإرجاع الحالية امتدادات للحماية من الحمل الزائد. إذا كان الحمل يمتص التيار من مصدر الطاقة بما يزيد عن حد التصميم ، فإن تراجع التيار يقلل من تيار الخرج والجهد المرتبط به إلى قيم أقل من حد التشغيل العادي. في الحالات القصوى ، إذا تم تقصير الحمل ، فسيقتصر التيار على جزء صغير من الحد الأقصى ومن الواضح أن جهد الخرج سيكون صفراً.
الشكل 1: تمر الطاقة عبر أوضاع مختلفة أثناء انتقالها من وضع الإيقاف إلى التشغيل الكامل والعودة مرة أخرى ؛ خلال هذا الوقت ، إذا كان جهد الدخل لمصدر الطاقة أقل من الحد الأدنى المطلوب للتشغيل العادي ، فيمكن أن يضمن UVLO أن مزود الطاقة يوفر الإخراج دون محاولة تشغيله. (رصيد الصورة: Texas Instruments)
حماية الجهد الزائد (OVP) - إذا تسبب عطل داخلي في مصدر الطاقة في ارتفاع جهد الخرج عن الحد الأقصى المحدد ، فإن دائرة OVP في مكانها لحماية الحمل من التلف. عندما يتجاوز الجهد مستوى محدد مسبقًا ، سيقوم OVP بإيقاف تشغيل الطاقة أو تثبيت الإخراج. غالبًا ما يشار إلى دوائر OVP باسم"؛ المخل"؛ الدوائر ، ربما لأنها تعمل بنفس طريقة وضع المخل المعدني عند كل طرف من خرج الطاقة. من الأفضل تصميم دائرة المخل بشكل مستقل عن مصدر الطاقة نفسه.
يتم إعادة ضبط نوع واحد من دوائر المخل فقط عند انقطاع التيار الكهربائي. النوع الآخر هو أنه يعاد ضبطه تلقائيًا بمجرد إزالة خطأ جهد الخرج. النوع الأخير مفيد عندما يكون الموقف الذي يسبب رحلة المخلّ قصيرًا وليس انقطاعًا خطيرًا للتيار الكهربائي. على الرغم من أن معظم مصادر الطاقة تأتي الآن مزودة بمضرب مدمج ، فإن العديد من الموردين يقدمون دائرة صغيرة قائمة بذاتها يمكن إضافتها إلى مصدر طاقة موجود حسب الحاجة.
الحماية من الحمل الزائد الحراري - يمكن أن يحدث الحمل الزائد الحراري إذا لم يتم تصميم وضع التبريد الخاص بمصدر الطاقة بشكل صحيح أو لا يمكن استخدامه (مثل توقف المروحة وحواجز تدفق الهواء). في هذا الوقت ، قد يتجاوز مصدر الطاقة قيمة درجة الحرارة المقدرة ، مما قد يقصر بشكل خطير من عمره ، وقد يتسبب أيضًا في حدوث عطل فوري. الحل بسيط: قم بإعداد دائرة استشعار درجة الحرارة داخل أو بالقرب من مصدر الطاقة. إذا تجاوز مصدر الطاقة الحد المعين مسبقًا ، يتم وضع مصدر الطاقة في وضع ثابت أو وضع إيقاف التشغيل. تستعيد بعض قواطع الدارة بالذوبان الساخن الطاقة تلقائيًا إذا انخفضت درجة الحرارة ، والبعض الآخر لا يفعل ذلك.
حماية التوصيل العكسي - إذا كان الحمل متصلاً بشكل عكسي (خرج طاقة موجب إلى سكة الحمل السالب والعكس صحيح) ، فإن حماية التوصيل العكسي تمنع تدفق التيار وتصفير الجهد. تحظى هذه الحماية بشعبية خاصة في التطبيقات التي يتم فيها فصل البطارية ثم إعادة توصيلها ، كما هو الحال في السيارات أو التطبيقات التي لا يتم فيها قفل البطارية أو موصلها.
تشمل أجهزة الحماية العملية مقاومات مقاومة أكسيد الفلز (MOV) ، ترمستور معامل درجة الحرارة الموجب (PTC) ، الصمام الثنائي لقمع الجهد العابر (TVS) ، أنبوب تفريغ الغاز (GDT) ، والصمامات ذاتية الاسترداد من البوليمر PTC.
إن مسألة ما يجب حمايته وما الذي يجب منعه وكيفية القيام به ليست بهذه البساطة التي تبدو عليها. ما أنواع الحماية التي نحتاج إلى إضافتها إلى مصدر الطاقة؟ كالعادة ، الجواب هو&مثل ؛ يعتمد على&مثل ؛ على مصدر الطاقة نفسه ، والحمل ، والنظام. من ics (بما في ذلك المحولات والمنظمين) إلى الوحدات النمطية الأكبر وحتى الهيكل / الأجهزة المفتوحة ، يتم تضمين العديد من مصادر الطاقة والميزات ذات الصلة في بعضها ، ولكن قد تحتاج إلى إضافة أخرى.
ما هي حماية الطاقة المفضلة لديك؟ ما أنواع الحماية التي أضفتها إلى مزود الطاقة ، مرة أخرى بناءً على حكم هندسي جيد أو بسبب التجربة والخطأ؟