文中主要討論了直流開關電源內部器件的各種保護方式
，並介紹了一些具體電路.對(dui)一(yi)個(ge)給(gei)定(ding)的(de)直(zhi)流(liu)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)來(lai)說(shuo)

，保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)是(shi)否(fou)完(wan)善(shan)並(bing)按(an)預(yu)定(ding)設(she)置(zhi)工(gong)作(zuo)，對(dui)電(dian)源(yuan)裝(zhuang)置(zhi)的(de)安(an)全(quan)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。因(yin)為(wei)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)保(bao)護(hu)方(fang)案(an)和(he)電(dian)路(lu)結(jie)構(gou)具(ju)有(you)多(duo)樣(yang)性(xing)，所(suo)以(yi)對(dui)具(ju)體(ti)電(dian)源(yuan)裝(zhuang)置(zhi)而(er)言(yan)，應(ying)選(xuan)擇(ze)合(he)理(li)的(de)保(bao)護(hu)方(fang)案(an)和(he)電(dian)路(lu)結(jie)構(gou)。在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)，通(tong)常(chang)選(xuan)用(yong)幾(ji)種(zhong)保(bao)護(hu)方(fang)式(shi)加(jia)以(yi)組(zu)合(he)的(de)方(fang)式(shi)構(gou)成(cheng)完(wan)善(shan)的(de)保(bao)護(hu)係(xi)統(tong)
，確(que)保(bao)直(zhi)流(liu)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。

1 開關電源的原理及特點
 
1.1 工作原理

直流開關電源由輸入部分、功率轉換部分、輸出部分、控製部分組成.功率轉換部分是開關電源的核心，它對非穩定直流進行高頻斬波並完成輸出所需要的變換功能。它主要由開關三極管和高頻變壓器組成.圖1畫出了直流開關電源的原理圖及等效原理框圖,它是由全波整流器,開關管 V ,激勵信號,續流二極管 Vp ,儲能電感和濾波電容 C 組成.實際上，直流開關電源的核心部分是一個直流變壓器。

1.2 特點
 
為了適應用戶的需求,國內外各大開關電源製造商都致力於同步開發新型高智能化的元器件
，特別是通過改善二次整流器件的損耗，並在功率鐵氧體( Mn-Zn )材料上加大科技創新,以提高在高頻率和較大磁通密度下獲得高的磁性能
，同時SMT 技術的應用使得開關電源取得了長足的進展
，在電路板兩麵布置元器件,以確保開關電源的輕、小、薄.因此直流開關電源的發展趨勢是高頻
、高可靠
、低耗、低噪聲、抗幹擾和模塊化。
 
直流開關電源的缺點是存在較為嚴重的開關幹擾
，適應惡劣環境和突發故障的能力較弱.由於國內微電子技術、阻容器件生產技術以及磁性材料技術與一些技術先進國家還有一定的差距,因此直流開關電源的製作技術難度大、維修麻煩和造價成本較高。
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2 直流開關電源的保護

基(ji)於(yu)直(zhi)流(liu)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)特(te)點(dian)和(he)實(shi)際(ji)的(de)電(dian)氣(qi)狀(zhuang)況(kuang)，為(wei)使(shi)直(zhi)流(liu)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)在(zai)惡(e)劣(lie)環(huan)境(jing)及(ji)突(tu)發(fa)故(gu)障(zhang)情(qing)況(kuang)下(xia)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)地(di)工(gong)作(zuo)，本(ben)文(wen)根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)的(de)情(qing)況(kuang)設(she)計(ji)了(le)多(duo)種(zhong)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)。

2.1 過電流保護電路
 
在直流開關電源電路中
，為了保護調整管在電路短路
、電流增大時不被燒毀.其基本方法是,當輸出電流超過某一值時
，調整管處於反向偏置狀態，從而截止,自動切斷電路電流.如圖 2 所示,過電流保護電路由三極管 BG2和分壓電阻 R4 、 R5 組成。電路正常工作時,通過 R4 與 R5 的分壓作用，使得 BG2 的基極電位比發射極電位低
，發射結承受反向電壓。於是 BG2 處於截止狀態(相當於開路)
，對穩壓電路沒有影響。當電路短路時
，輸出電壓為零，BG2 的發射極相當於接地,則 BG2 處於飽和導通狀態(相當於短路)
，從而使調整管 BG1 基極和發射極近於短路,而處於截止狀態，切斷電路電流,從而達到保護目的。

2.2 過電壓保護電路

直流開關電源中開關穩壓器的過電壓保護包括輸入過電壓保護和輸出過電壓保護。如果開關穩壓器所使用的未穩壓直流電源(諸如蓄電池和整流器)的電壓如果過高，將導致開關穩壓器不能正常工作，甚至損壞內部器件
，因此開關電源中有必要使用輸入過電壓保護電路.圖 3 為用晶體管和繼電器所組成的保護電路，在該電路中,當輸入直流電源的電壓高於穩壓二極管的擊穿電壓值時，穩壓管擊穿,有電流流過電阻 R ，使晶體管T導(dao)通(tong)
，繼(ji)電(dian)器(qi)動(dong)作(zuo)

，常(chang)閉(bi)接(jie)點(dian)斷(duan)開(kai)
，切(qie)斷(duan)輸(shu)入(ru)。輸(shu)入(ru)電(dian)源(yuan)的(de)極(ji)性(xing)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)可(ke)以(yi)跟(gen)輸(shu)入(ru)過(guo)電(dian)壓(ya)保(bao)護(hu)結(jie)合(he)在(zai)一(yi)起(qi)，構(gou)成(cheng)極(ji)性(xing)保(bao)護(hu)鑒(jian)別(bie)與(yu)過(guo)電(dian)壓(ya)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu).。

2.3 軟啟動保護電路

開關穩壓電源的電路比較複雜，開關穩壓器的輸入端一般接有小電感、大(da)電(dian)容(rong)的(de)輸(shu)入(ru)濾(lv)波(bo)器(qi)。在(zai)開(kai)機(ji)瞬(shun)間(jian)，濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)器(qi)會(hui)流(liu)過(guo)很(hen)大(da)的(de)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)，這(zhe)個(ge)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)可(ke)以(yi)為(wei)正(zheng)常(chang)輸(shu)入(ru)電(dian)流(liu)的(de)數(shu)倍(bei)。這(zhe)樣(yang)大(da)的(de)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)會(hui)使(shi)普(pu)通(tong)電(dian)源(yuan)開(kai)關(guan)的(de)觸(chu)點(dian)或(huo)繼(ji)電(dian)器(qi)的(de)觸(chu)點(dian)熔(rong)化(hua)，並(bing)使(shi)輸(shu)入(ru)保(bao)險(xian)絲(si)熔(rong)斷(duan)。另(ling)外(wai)，浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)也(ye)會(hui)損(sun)害(hai)電(dian)容(rong)器(qi),使之壽命縮短
，過早損壞。為此
，開機時應該接入一個限流電阻,通過這個限流電阻來對電容器充電。為了不使該限流電阻消耗過多的功率，以致影響開關穩壓器的正常工作
，而在開機暫態過程結束後,用一個繼電器自動短接它,使直流電源直接對開關穩壓器供電，這種電路稱之謂直流開關電源的 “ 軟啟動 ” 電路。如圖 4 ( a )所示在電源接通瞬間,輸入電壓經整流橋( D1 ~ D4 )和限流電阻 R1 對電容器 C 充電,限製浪湧電流。當電容器 C 充電到約 80 %額定電壓時
，逆變器正常工作.經主變壓器輔助繞組產生晶閘管的觸發信號，使晶閘管導通並短路限流電阻 R1，開關電源處於正常運行狀態.為了提高延遲時間的準確性及防止繼電器動作抖動振蕩，延遲電路可采用圖 4 ( b )所示電路替代 RC 延遲電路.。

2.4 過熱保護電路

zhiliukaiguandianyuanzhongkaiguanwenyaqidegaojichenghuaheqingliangxiaotiji，shiqidanweitijineidegonglvmidudadatigao，yinciruguodianyuanzhuangzhineibudeyuanqijianduiqigongzuohuanjingwendudeyaoqiumeiyouxiangyingtigao，biranhuishidianluxingnengbianhuai,元器件過早失效。因此在大功率直流開關電源中應該設過熱保護電路.本文采用溫度繼電器來檢測電源裝置內部的溫度,當電源裝置內部產生過熱時，溫度繼電器就動作
，使整機告警電路處於告警狀態，實現對電源的過熱保護.如圖 5 ( a )所示，在保護電路中將 P 型控製柵熱晶閘管放置在功率開關三極管附近
，根據 TT102 的特性(由 Rr 值確定該器件的導通溫度
， Rr 越大,導通溫度越低)，當功率管的管殼溫度或者裝置內部的溫度超過允許值時，熱晶閘管就導通,使發光二極管發亮告警。倘若配合光電耦合器
，就可使整機告警電路動作
，保護開關電源.該電路還可以設計成如圖 5 ( b )所示

，用作功率晶體管的過熱保護

，晶體開關管的基極電流被 N 型控製柵熱晶閘管 TT201 旁路,開關管截止，切斷集電極電流,防止過熱.。