章建良 鐘斌

摘 要：隨著電器行業(yè)的迅速發(fā)展，開(kāi)關(guān)電源的出現(xiàn)漸漸替代了傳統(tǒng)線性電源，廣泛出現(xiàn)在各行各業(yè)中，如軍事行業(yè)，科學(xué)研究行業(yè)，LED燈，工業(yè)設(shè)備，電子信息通信行業(yè)，電力設(shè)備，半導(dǎo)體行業(yè)等。安全性成為開(kāi)關(guān)電源的第一要素。對(duì)基本電源產(chǎn)品的性能要求外，對(duì)電源的的保護(hù)電路設(shè)計(jì)十分重要，如作為過(guò)壓，過(guò)流，過(guò)熱保護(hù)等，這就需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路的保護(hù)電路，以對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行中提供保障。本文主要針對(duì)開(kāi)關(guān)電源的分析，提供了開(kāi)關(guān)電源的保護(hù)電路設(shè)計(jì)的原則和開(kāi)關(guān)電源的保護(hù)方法，在文章最后就兩種保護(hù)設(shè)備簡(jiǎn)單介紹。

關(guān)鍵詞：開(kāi)關(guān)電源；保護(hù)電路；設(shè)計(jì)原則

一、開(kāi)關(guān)電源簡(jiǎn)介

開(kāi)關(guān)電源是基于電子行業(yè)的基礎(chǔ)上，控制穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開(kāi)關(guān)電源主要由兩部分構(gòu)成，脈沖和調(diào)制系統(tǒng)。開(kāi)關(guān)電源和傳統(tǒng)線性電源之間存在差異，兩者都是跟隨輸出功率的變化而變化。由于電子行業(yè)的進(jìn)步和變革，開(kāi)關(guān)電源也在不斷的更新，提供更好的電力輸出，對(duì)開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展存在重要性。開(kāi)關(guān)電源在發(fā)展上，首要任務(wù)就是安全性。開(kāi)關(guān)電源在行業(yè)中使用除了滿(mǎn)足正常的功能之外，還要確保在惡劣的情況下也能高質(zhì)量運(yùn)行。因此，這就需要對(duì)開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行改造，目的設(shè)計(jì)多種保護(hù)電路，如、過(guò)壓，過(guò)流，過(guò)熱等保護(hù)電路。所以，在開(kāi)關(guān)電源中，多種保護(hù)電路的共同作用，有利于提高對(duì)電路的安全可靠性[1]。

由于科技行業(yè)的進(jìn)步，電子設(shè)備的發(fā)展越來(lái)越快，與人們的日常息息相關(guān)，而電子設(shè)備對(duì)電源的需求是重要的，所以開(kāi)關(guān)電源有著不可替代的影響。開(kāi)關(guān)電源中包括晶體管和集成管兩部分，每部分對(duì)電源的控制電路十分重要而且復(fù)雜，但是在不良環(huán)境下是存在一定的問(wèn)題。對(duì)開(kāi)關(guān)電源實(shí)現(xiàn)保護(hù)，基于開(kāi)關(guān)電源的電路特性下，是對(duì)負(fù)載的一種負(fù)責(zé)。在開(kāi)關(guān)電源保護(hù)電路的設(shè)計(jì)方案中，構(gòu)建若干種電路安全保護(hù)系統(tǒng)，以確保開(kāi)關(guān)電源的可靠性。

二、對(duì)開(kāi)關(guān)電源保護(hù)電路的設(shè)計(jì)方案

（一）限制開(kāi)關(guān)三極管的工作區(qū)域

在開(kāi)關(guān)電源的工作選定，三極管的工作區(qū)域有所限制，原因是，在直流工作區(qū)，通過(guò)對(duì)三極管電流的限定值以保證輸入電流的大小，目的在于防止開(kāi)關(guān)電源被燒壞。在三極管正常工作下，輸入輸出電壓不能超過(guò)限定電壓，也就是說(shuō)三極管的輸入電流和電壓嚴(yán)格控制在安全區(qū)，不能超越，這就起到對(duì)開(kāi)關(guān)電源的電路保護(hù)作用[2]。

（二）限定電源穩(wěn)壓設(shè)備的輸出

根據(jù)環(huán)境情況，合理考慮到電源穩(wěn)壓設(shè)備的電壓的電壓值，確保不能超過(guò)工程上規(guī)定的限定值。由于最大輸出電流可以用電源穩(wěn)壓設(shè)備來(lái)顯示，所以必須限定電源穩(wěn)壓在一定的安全值范圍內(nèi)。但是為了防止設(shè)備的智能效應(yīng)，會(huì)對(duì)結(jié)果進(jìn)行錯(cuò)誤的顯示，因此在設(shè)定安全值時(shí)，考慮到數(shù)據(jù)的上下浮動(dòng)[3]。

（三）開(kāi)關(guān)電源的電路保護(hù)方案

由開(kāi)關(guān)電源的保護(hù)電路設(shè)計(jì)方案是多方面的，在提出具體的保護(hù)電路設(shè)計(jì)后，就要設(shè)計(jì)一些警報(bào)的方式，來(lái)及時(shí)傳達(dá)電路的問(wèn)題。警報(bào)的提示分為兩類(lèi)，一種是聲音警報(bào)，另一種是光警報(bào)。對(duì)于聲音警報(bào)來(lái)說(shuō)，其設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，但非常占有優(yōu)勢(shì)，在開(kāi)關(guān)電源的保護(hù)電路上裝載，對(duì)故障因素的產(chǎn)生，能及時(shí)被企業(yè)工作人員所知曉，并進(jìn)行相應(yīng)處理；對(duì)于光警報(bào)來(lái)說(shuō)，對(duì)光線較弱的地區(qū)占有優(yōu)勢(shì)，可以直觀的向工作人員傳遞故障的所在地點(diǎn)。開(kāi)關(guān)電源的電路保障方案要根據(jù)具體情況具體分析。

在一些大型設(shè)備的生產(chǎn)制造中使用功率大、電源電路較為復(fù)雜，習(xí)慣應(yīng)用電源斷路設(shè)備和電源繼電器等安全電路設(shè)備，能夠自動(dòng)及時(shí)的斷開(kāi)電源接入口，以改變?cè)O(shè)備的工作方式，并起到保護(hù)設(shè)備和工人安全的作用。對(duì)于開(kāi)關(guān)電源的數(shù)字電路控制系統(tǒng)，應(yīng)用三極管單管放大原理，能夠節(jié)省成本的開(kāi)支，提高電路的簡(jiǎn)化性。開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)保護(hù)系統(tǒng)，雖然對(duì)電路安全帶來(lái)不可替代的作用，但是對(duì)于電路保護(hù)系統(tǒng)的提升也存在重要影響，增加開(kāi)關(guān)電源的有效時(shí)間。因此，對(duì)于開(kāi)關(guān)電源的電路設(shè)計(jì)，有很大的要求，比如電源的使用時(shí)間，電路多采用數(shù)字化，應(yīng)用原件種類(lèi)要避免復(fù)雜程度，因此這對(duì)于在開(kāi)關(guān)電源的電路設(shè)計(jì)中，是尤為重要的[4]。

三、簡(jiǎn)述兩種開(kāi)關(guān)電源保護(hù)法

（一）晶閘管保護(hù)法

在開(kāi)關(guān)電源中應(yīng)用的晶閘管保護(hù)法，其特征是并聯(lián)分壓的作用，將晶閘管與電阻通過(guò)并聯(lián)方式連接。在晶閘管的正常工作時(shí)，需要在晶閘管的兩極施加正偏電壓，才能正常工作，以保護(hù)電路，如果晶閘管出現(xiàn)故障無(wú)法關(guān)閉，陰陽(yáng)極的功能就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。在一開(kāi)始的時(shí)候，對(duì)晶閘管是處于截止?fàn)顟B(tài)，在電路中的電阻阻礙電流的通行；但是開(kāi)關(guān)電源閉合之后，三極管導(dǎo)通，晶閘管開(kāi)始觸發(fā)工作并發(fā)出相應(yīng)的電極，使電路處于工作范圍之內(nèi)。

（二）繼電器保護(hù)法

開(kāi)關(guān)電源的另一個(gè)保護(hù)法是繼電器保護(hù)法，主要的電路結(jié)構(gòu)如圖所示，這是基于繼電器和限流電阻形成的保護(hù)電路圖。在開(kāi)關(guān)電源閉合時(shí)，輸入電壓和限流電阻相互作用，并對(duì)濾波電容充電，這樣能防止對(duì)電流的限制，再加上開(kāi)關(guān)電源上的繼電器對(duì)電容充電處理；當(dāng)電容器的充電電壓滿(mǎn)足相應(yīng)的繼電器電壓之后，圖中節(jié)點(diǎn)處就會(huì)關(guān)閉，從而失去作用，使開(kāi)關(guān)電源工作。、但是有時(shí)會(huì)因?yàn)闀r(shí)間上的原因，帶來(lái)延時(shí)作用，就需要對(duì)繼電器的觸電做出相應(yīng)的分析[5]。

總結(jié)

由于開(kāi)關(guān)電壓的電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)較為復(fù)雜，所以在開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)方面就要合理考慮相應(yīng)的方式，檢查保護(hù)電路能夠較快并且可靠，這對(duì)于開(kāi)關(guān)電源來(lái)說(shuō)具有時(shí)代性和技術(shù)性。不僅僅是對(duì)開(kāi)關(guān)電源的保護(hù)電路設(shè)計(jì)的方案，也是開(kāi)關(guān)電源的使用長(zhǎng)久性的安排，因此在以后的工業(yè)或者其他行業(yè)中，就要調(diào)用電路安全措施，保證開(kāi)關(guān)電源的有效性。

參考文獻(xiàn)

[1]甘艷.開(kāi)關(guān)電源的保護(hù)電路的設(shè)計(jì)[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2017，30（03）：142+144.

[2]何玲，吳恒玉，王志剛.多功能開(kāi)關(guān)電源保護(hù)電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子工業(yè)專(zhuān)用設(shè)備，2015，44（04）：7-13.

[3]趙慶苓.基于UC3842開(kāi)關(guān)電源保護(hù)電路的設(shè)計(jì)[J].科技信息，2010（23）：36+420.

[4]趙虹.淺談開(kāi)關(guān)電源的電路保護(hù)[J].黑龍江科技信息，2009（30）：55.

[5]張海燕.開(kāi)關(guān)電源的保護(hù)電路設(shè)計(jì)[J].重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007（05）：33-36.

作者簡(jiǎn)介

章建良（1982年9月出生），男，漢族，籍貫為杭州富陽(yáng)，單位為杭州時(shí)代照明電器有限公司。

（作者單位：杭州時(shí)代照明電器有限公司）