開(kāi)關(guān)電源保護電路的工作原理

為使開(kāi)關(guān)電源在惡劣環(huán)境及突發(fā)故障狀況下安全可靠，提出了幾種實(shí)用的保護電路，并對電路的工作原理進(jìn)行了詳盡分析。

1 引言

評價(jià)開(kāi)關(guān)電源的質(zhì)量指標應該是以安全性、可靠性為第一原則。在電氣技術(shù)指標滿(mǎn)足正常使用要求的條件下，為使電源在惡劣環(huán)境及突發(fā)故障情況下安全可靠地工作，必須設計多種保護電路，比如防浪涌的軟啟動(dòng)，防過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱、過(guò)流、短路、缺相等保護電路。

2 開(kāi)關(guān)電源常用的幾種保護電路

2.1 防浪涌軟啟動(dòng)電路

開(kāi)關(guān)電源的輸入電路大都采用電容濾波型整流電路，在進(jìn)線(xiàn)電源合閘瞬間，由于電容器上的初始電壓為零，電容器充電瞬間會(huì )形成很大的浪涌電流，特別是大功率開(kāi)關(guān)電源，采用容量較大的濾波電容器，使浪涌電流達100A以上。在電源接通瞬間如此大的浪涌電流，重者往往會(huì )導致輸入熔斷器燒斷或合閘開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)燒壞，整流橋過(guò)流損壞；輕者也會(huì )使空氣開(kāi)關(guān)合不上閘。上述現象均會(huì )造成開(kāi)關(guān)電源無(wú)法正常工作，為此幾乎所有的開(kāi)關(guān)電源都設置了防止流涌電流的軟啟動(dòng)電路，以保證電源正常而可靠運行。

圖1是采用晶閘管V和限流電阻R1組成的防浪涌電流電路。在電源接通瞬間，輸入電壓經(jīng)整流橋（D1～D4）和限流電阻R1對電容器C充電，限制浪涌電流。當電容器C充電到約80％額定電壓時(shí)，逆變器正常工作。經(jīng)主變壓器輔助繞組產(chǎn)生晶閘管的觸發(fā)信號，使晶閘管導通并短路限流電阻R1，開(kāi)關(guān)電源處于正常運行狀態(tài)。


圖1 采用晶閘管和限流電阻組成的軟啟動(dòng)電路

圖2是采用繼電器K1和限流電阻R1構成的防浪涌電流電路。電源接通瞬間，輸入電壓經(jīng)整流（D1～D4）和限流電阻R1對濾波電容器C1充電，防止接通瞬間的浪涌電流，同時(shí)輔助電源Vcc經(jīng)電阻R2對并接于繼電器K1線(xiàn)包的電容器C2充電，當C2上的電壓達到繼電器K1的動(dòng)作電壓時(shí)，K1動(dòng)作，其觸點(diǎn)K1.1閉合而旁路限流電阻R1，電源進(jìn)入正常運行狀態(tài)。限流的延遲時(shí)間取決于時(shí)間常（R2C2），通常選取為0.3～0.5s。為了提高延遲時(shí)間的準確性及防止繼電器動(dòng)作抖動(dòng)振蕩，延遲電路可采用圖3所示電路替代RC延遲電路。


圖2 采用繼電器K1和限流電阻構成的軟啟動(dòng)電路


圖3 替代RC的延遲電路