DCスイッチング電源の内部デバイスに対する各種保護回路設計
直流スイッチング電源の内部デバイスは、科学技術の発展に伴い、電力電子機器と人々の仕事、生活がますます密接になり、電子機器は信頼性の高い電源と切り離せないものとなったため、直流スイッチング電源はますます重要な役割を果たすようになり、さまざまな電子機器、電気機器、プログラム制御スイッチ、通信、電子試験装置の電源、電力制御装置などに直流スイッチング電源が次々と広く使用されるようになりました[1.3]。直流スイッチング電源は広く使用されています[1-3]。同時に、高周波スイッチング技術、ソフトスイッチング技術、力率補正技術、同期整流技術、インテリジェント技術、表面実装技術などの多くのハイテク技術の開発により、スイッチング電源技術は絶えず革新され、幅広い直流スイッチング電源の開発スペースを提供しています。ただし、スイッチング電源の制御回路が複雑なため、トランジスタや集積デバイスは電気ショックや熱ショックに耐える能力が低く、使用中にユーザーに大きな不便をもたらします。 スイッチング電源自体と負荷の安全を保護するために、DCスイッチング電源の原理と特性に応じて、過熱保護、過電流保護、過電圧保護、ソフトスタート保護回路を設計します。
2 スイッチング電源の原理と特徴
動作原理 動作原理
直流スイッチング電源は、入力部、電力変換部、出力部、制御部で構成されています。電力変換部はスイッチング電源の中核であり、不安定な直流を高周波チョッピングして出力に必要な変換機能を完成させます。主にスイッチングトランジスタと高周波トランスで構成されています。図1は、直流スイッチング電源の概略図と等価ブロック図を示しています。直流スイッチング電源は、全波整流器、スイッチングチューブV、励起信号、電流更新ダイオードVp、エネルギー蓄積インダクタ、フィルタリングコンデンサCで構成されています。実際、直流スイッチング電源の中核部分は直流トランスです。
2.2 特徴
ユーザーのニーズに適応するために、国内外の大手スイッチング電源メーカーは、新しい高インテリジェント部品の同時開発に取り組んでおり、特に二次整流部品の損失を改善し、パワーフェライト（Mn-Zn）材料の科学技術革新を高めて、高周波で得られる高磁気特性と大きな磁束密度を向上させています。また、SMT技術の応用により、スイッチング電源は大幅に進歩し、部品は基板の両面に配置され、スイッチング電源の軽量、小型、薄型化が保証されています。そのため、DCスイッチング電源の開発傾向は、高周波、高信頼性、低消費電力、低ノイズ、耐干渉性、モジュール化となっています。
DCスイッチング電源の欠点は、より深刻なスイッチング干渉の存在、過酷な環境への適応能力と突然の故障の可能性の弱さです。国内のマイクロエレクトロニクス技術、容量抵抗デバイス生産技術、磁性材料技術と一部の技術先進国との間には依然として一定のギャップがあるため、DCスイッチング電源の生産は技術的に困難で、メンテナンスが面倒で、コストが高くなります。
