陳波 陳琛

摘 要：隨著我國的科學技術(shù)的發(fā)展，在各個領(lǐng)域都有著很大的進步，開關(guān)電源作為電子產(chǎn)品的重要供電的設(shè)備，在上個世紀的九十年代就已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，由于開關(guān)電源在控制電路的領(lǐng)域較為復雜，而在其中的集成器以及晶體管的耐受熱沖擊以及耐受電的能力也比較差，所以在實際的使用過程中就存在著很大的不便。文章主要根據(jù)開關(guān)電源自身的一些特點，對其保護裝置的設(shè)置原則以及措施進行了較為詳細的分析探究，希望能夠通過此次探究對這一領(lǐng)域的發(fā)展起到一定的推動作用。

關(guān)鍵詞：開關(guān)電源；保護措施；設(shè)計

1 開關(guān)電源的基本概述

1.1 開關(guān)電源的基本涵義

開關(guān)電源在當前的發(fā)展中已經(jīng)發(fā)揮著其自身的重要作用，它主要就是通過現(xiàn)代的一些電力電子技術(shù)來進行對開關(guān)的開通以及關(guān)斷的時間比率進行控制，對輸出的電壓維持其穩(wěn)定的一種電源，它主要就是通過脈沖寬度調(diào)制PWM以及對IC等進行控制[1]。它和線性的電源相比較而言在成本上都會隨著功率的增加而增加，而在增長的速率上卻有著各自的差異。

1.2 開關(guān)電源設(shè)計的原則

在開關(guān)電源的設(shè)計中對于三極管的選定要嚴格的把關(guān)，要能夠?qū)⑵湎拗圃谥绷靼踩墓ぷ鲄^(qū)域之內(nèi)，這就可以根據(jù)相關(guān)的手冊進行查詢得知，可以由集電機電流的最大值對已經(jīng)輸入的電流保護值進行確定，而此時要注意的是，要能夠把瞬時的最大值轉(zhuǎn)換到電流的平均值，在額定的輸出電流及電壓的基礎(chǔ)上，對于開關(guān)管的動態(tài)負載線不能比安全工作區(qū)的輸入電壓大。同時對于開關(guān)穩(wěn)壓器的輸出，要將其限定在一定的技術(shù)指標的范圍之內(nèi)，首先在一定的溫度范圍內(nèi)，對于輸出的電壓上下限也是輸出欠電壓以及過電壓的保護值針。對過電壓可以根據(jù)最大的輸出電流而定，為了能夠有效的避免誤報警的情況發(fā)生，對于保護值要能夠留有相對應(yīng)的余量。

2 開關(guān)電源的特點及其原理分析

2.1 開關(guān)電源的特點分析

為了能夠?qū)τ脩舻男枨蟮玫綕M足，在國內(nèi)外的一些開關(guān)電源的制造商都已經(jīng)對一些高智能的元器件進行了開發(fā)研制，特別是對于二次整流的器件損耗，對于相關(guān)的材料也進行了創(chuàng)新的力度，以此來對高頻率和大密度的磁性能進行有效的提高，在SMT的相關(guān)技術(shù)的促進之下使得開關(guān)電源有了長足的發(fā)展，在其電路板的元器件的布置上來確保開關(guān)電源的輕巧以及體積的小和厚度薄等特點，所以在開關(guān)電源的發(fā)展上主要是朝著高可靠以及低噪音和模塊化等方向進行發(fā)展的[2]。但是關(guān)于直流開關(guān)電源的自身還存在著一些不足之處，例如有著比較嚴重的開關(guān)干擾，在一些惡劣的環(huán)境適應(yīng)能力上不是很強，同時在阻容器件的生產(chǎn)技術(shù)等方面和其他的國家相比較而言還存在著很大的距離，而對于其制作的技術(shù)上難度較大，對其后期的維修以及成本方面都是比較麻煩的問題。

2.2 開關(guān)電源的原理分析

在開關(guān)電源的工作原理，直流開關(guān)電源的組成部分有輸入以及輸出部分，功率轉(zhuǎn)換部分和控制部分所構(gòu)成。對于這其中的功率轉(zhuǎn)換它是開關(guān)電源的一個最為關(guān)鍵的部分，它主要的作用就是對于一些不穩(wěn)定的直流進行高頻的斬波，同時完成輸出所需的變換功能，這一主要的部分是通過開關(guān)的三極管以及高頻變壓器所組成的，而從實際的情況來看，開關(guān)電源最為關(guān)鍵的部分就是直流變壓器。

3 開關(guān)電源中的具體保護措施探究

3.1 開關(guān)電源中的整機保護分析

通過上文對于開關(guān)電源的設(shè)計原則的相關(guān)分析，結(jié)合實際的電源裝置的需要進而對報警措施來加以確定，對于開關(guān)電源的報警措施主要可以分為光報警以及有聲報警兩種。光報警能夠比較明顯的指出故障的部位以及類型，而有聲報警則是安裝在不容易看到的一些部位，能夠指引工作人員進行事后的處理。在電源當中如果加設(shè)了保護電路之后就會對整個的系統(tǒng)可靠性有一定的影響，所以就對電路本身的可靠性保護要求較高，從而才能夠有效的提高電源系統(tǒng)的可靠性。在對開關(guān)電源的保護在邏輯上要比較的嚴密，電路盡可能的簡單化，所用的元件也要對應(yīng)的要少，對于維修的難度以及電源的損壞程度也要進行詳細的考慮[3]。

3.2 開關(guān)電源過電流保護措施

根據(jù)圖1可知，這一電路主要就是通過三極管以及分壓電阻構(gòu)成，當在正常的工作中所經(jīng)過的R4以及R5起到了分壓的作用，這樣就會使得三極管基極電位要比發(fā)射極電位高出很多，發(fā)射極承受反向的電壓，當出現(xiàn)了截止狀態(tài)的時候?qū)τ诜€(wěn)壓的電路是沒有什么影響的，而出現(xiàn)短路狀態(tài)時候所輸出的電壓值為零，發(fā)射極為接地，出現(xiàn)短路，處于截止狀態(tài)從而對電流進行切斷，達到保護的目的。

圖1 過電流保護電路圖

3.3 對浪涌電流電路的保護措施

對于開關(guān)電源的輸入電路基本都是采用的電容濾波型的整流電路，當處在進線的電源合閘的瞬間在電容器上的初始電壓基本為零，當對其進行充電的時候就會造成很大的浪涌電流，尤其是功率較大的開關(guān)電源所用的電容器，這樣就會很容易造成輸入熔斷器燒斷以及合閘開關(guān)觸點燒損的情況發(fā)生，造成整流橋過流損壞，對于開關(guān)電源會造成無法工作的后果，對其設(shè)置涌浪電流的抑制措施能夠有效的防治這一類情況的發(fā)生，從而正常的使其工作，最為常用的方法措施有熱敏電阻保護法，晶閘管保護法，繼電器保護法。其中最為常用的就是晶閘管保護法，下面就是對其進行詳細的探究[4]。

開關(guān)穩(wěn)定電源的電路較為復雜，能夠?qū)ζ浞譃樾」β士刂埔约按蠊β书_關(guān)兩個部分，從晶閘管延時啟動保護措施這一方面進行分析，它主要就是在電源進行通電的瞬間整流后的脈動直流電在通過限流的電阻對電容器進行充電的過程中，對浪涌電流采取的抑制手段。在開關(guān)電流的充電達到了百分之八十的時候，在主變壓器的輔助繞組產(chǎn)生晶閘管的觸發(fā)電壓從而就會使得晶閘管導通并且發(fā)生短路限流電阻，開關(guān)電源進入正常的狀態(tài)進行運轉(zhuǎn)。

3.4 開關(guān)電源過電壓保護措施

在開關(guān)電源的穩(wěn)壓器過電壓的保護有兩種，即：過電壓保護、輸出過電壓保護。對于開關(guān)穩(wěn)壓器使用的未穩(wěn)壓的電源電壓倘若太高就會使得穩(wěn)壓器不能進行正常的工作，還有可能對于內(nèi)部器件發(fā)生損壞，所以對于輸入電壓保護電路的使用比較的有必要。

4 結(jié)束語

對于開關(guān)電源的電路保護是不是按照相關(guān)的設(shè)置進行工作的對其安全性以及可靠性有著比較重要的作用，所以對于保護措施要結(jié)合實際的情況認真的探索，選擇和實際相符合的保護措施才是最有效的，如果有需要的話還可以把幾種方案進行結(jié)合使用，這樣能夠有效的對開關(guān)電源的安全起到雙保險的效果。

參考文獻

[1]李有志.電力系統(tǒng)中開關(guān)電源常見問題的探析[J].價值工程，2012（1）.

[2]陳濤，文皓，羅小勇.一種基于OTA的降壓型LED恒流電路[J].電子元器件應(yīng)用，2011（11）.

[3]孫博，曹倩，張艷.信息系統(tǒng)中開關(guān)電源的應(yīng)用及發(fā)展動向[J].信息技術(shù)與信息化，2011（4）.

[4]楊波.基于專利文獻的我國LED背光源技術(shù)態(tài)勢分析[J].科技管理研究，2011（15）.