スイッチング電源の過電流保護
DCスイッチング電源の保護
本稿では、DCスイッチング電源の特性と実際の電気的条件に基づいて、DCスイッチング電源が過酷な環境や突然の故障でも確実に動作するように、さまざまな状況に応じたさまざまな保護回路を設計します。
過電流保護回路
DCスイッチング電源回路では、回路の短絡で調整管が焼損しないように、電流が増加しないように保護します。基本的な方法は、出力電流が一定値を超えると、調整管が逆バイアス状態になり、遮断されて、回路電流が自動的に遮断されることです。図1に示すように、過電流保護回路はトランジスタBG2と分圧抵抗R4、R5で構成されています。回路が正常に動作している場合、R4とR5の圧力により、BG2のベース電位がエミッタ電位よりも高くなり、エミッタ接合部が逆電圧に耐えます。そのため、BG2は遮断状態（開回路に相当）になり、電圧レギュレータ回路には影響しません。 回路が短絡すると、出力電圧はゼロになり、BG2 のエミッタは接地に相当し、BG2 は飽和導通状態（短絡に相当）になるため、レギュレータ BG1 のベースとエミッタは短絡に近づき、遮断状態になり、回路電流を遮断して、保護の目的を達成します。
過電圧保護回路
直流スイッチング電源におけるスイッチング・レギュレータの過電圧保護には、入力過電圧保護と出力過電圧保護が含まれます。スイッチング・レギュレータを非安定化直流電源（電池や整流器など）で使用する場合、電圧が高すぎるとスイッチング・レギュレータが正常に動作しなくなり、内部部品が損傷することさえあります。そのため、スイッチング電源では入力過電圧保護回路を使用する必要があります。図3はトランジスタとリレーの保護回路についてです。この回路では、入力直流電源電圧がレギュレータのダイオードのブレークダウン電圧値よりも高い場合、レギュレータがブレークダウンし、抵抗器Rに電流が流れ、トランジスタTが導通し、リレーが動作して、通常閉じた接点が切断され、入力が遮断されます。入力電源極性保護回路は、入力過電圧保護と組み合わせて、極性保護識別および過電圧保護回路を形成できます。
