開(kāi)關(guān)電源保護電路的工作原理
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2.2 過(guò)壓、欠壓及過(guò)熱保護電路
進(jìn)線(xiàn)電源過(guò)壓及欠壓對開(kāi)關(guān)電源造成的危害，主要表現在器件因承受的電壓及電流應力超出正常使用的范圍而損壞，同時(shí)因電氣性能指標被破壞而不能滿(mǎn)足要求。因此對輸入電源的上限和下限要有所限制，為此采用過(guò)壓、欠壓保護以提高電源的可靠性和安全性。
溫度是影響電源設備可靠性的最重要因素。根據有關(guān)資料分析表明，電子元器件溫度每升高2℃，可靠性下降10％，溫升50℃時(shí)的工作壽命只有溫升25℃時(shí)的1/6，為了避免功率器件過(guò)熱造成損壞，在開(kāi)關(guān)電源中亦需要設置過(guò)熱保護電路。
圖4 過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱保護電路
圖4是僅用一個(gè)4比較器LM339及幾個(gè)分立元器件構成的過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱保護電路。取樣電壓可以直接從輔助控制電源整流濾波后取得，它反映輸入電源電壓的變化，比較器共用一個(gè)基準電壓，N1.1為欠壓比較器，N1.2為過(guò)壓比較器，調整R1可以調節過(guò)、欠壓的動(dòng)作閾值。N1.3為過(guò)熱比較器，RT為負溫度系數的熱敏電阻，它與R7構成分壓器，緊貼于功率開(kāi)關(guān)器件IGBT的表面，溫度升高時(shí)，RT阻值下降，適當選取R7的阻值，使N1.3在設定的溫度閾值動(dòng)作。N1.4用于外部故障應急關(guān)機，當其正向端輸入低電平時(shí)，比較器輸出低電平封鎖PWM驅動(dòng)信號。由于4個(gè)比較器的輸出端是并聯(lián)的，無(wú)論是過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱任何一種故障發(fā)生，比較器輸出低電平，封鎖驅動(dòng)信號使電源停止工作，實(shí)現保護。如將電路稍加變動(dòng)，亦可使比較器輸出高電平封鎖驅動(dòng)信號。
2.3 缺相保護電路
由于電網(wǎng)自身原因或電源輸入接線(xiàn)不可靠，開(kāi)關(guān)電源有時(shí)會(huì )出現缺相運行的情況，且掉相運行不易被及時(shí)發(fā)現。當電源處于缺相運行時(shí)，整流橋某一臂無(wú)電流，而其它臂會(huì )嚴重過(guò)流造成損壞，同時(shí)使逆變器工作出現異常，因此必須對缺相進(jìn)行保護。檢測電網(wǎng)缺相通常采用電流互感器或電子缺相檢測電路。由于電流互感器檢測成本高、體積大，故開(kāi)關(guān)電源中一般采用電子缺相保護電路。圖5是一個(gè)簡(jiǎn)單的電子缺相保護電路。三相平衡時(shí)，R1～R3結點(diǎn)H電位很低，光耦合輸出近似為零電平。當缺相時(shí)，H點(diǎn)電位抬高，光耦輸出高電平，經(jīng)比較器進(jìn)行比較，輸出低電平，封鎖驅動(dòng)信號。比較器的基準可調，以便調節缺相動(dòng)作閾值。該缺相保護適用于三相四線(xiàn)制，而不適用于三相三線(xiàn)制。電路稍加變動(dòng)，亦可用高電平封鎖PWM信號。
圖5 三相四線(xiàn)制的缺相保護電路
圖6是一種用于三相三線(xiàn)制電源缺相保護電路，A、B、C缺任何一相，光耦器輸出電平低于比較器的反相輸入端的基準電壓，比較器輸出低電平，封鎖PWM驅動(dòng)信號，關(guān)閉電源。比較器輸入極性稍加變動(dòng)，亦可用高電平封鎖PWM信號。這種缺相保護電路采用光耦隔離強電，安全可靠，RP1、RP2用于調節缺相保護動(dòng)作閾值。
圖6 三相三線(xiàn)制的缺相保護電路
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