高频开关直流电源保护技术简介

高频开关直流电源可分为极性保护和程序保护、过流保护、过压保护、欠压保护、过热保护等。

高频开关直流电源模块中使用的大功率开关器件价格相对昂贵，其控制电路也比较复杂。此外，开关电源的负载一般安装在使用大量高集成度器件的电子系统中。晶体管和集成器件的抗电击和热冲击能力较差。因此，对开关电源模块的保护既要考虑自身的安全，也要考虑负载的安全。保护电路有很多种，这里我们介绍极性保护、程序保护、过流保护、过压保护、欠压保护、过热保护等电路。通常，几种保护方法相结合，形成一个完整的保护系统。

高频开关直流电源的 极性保护

直流电源模块的开关稳压器的输入通常是一个不稳定的直流电源。由于操作错误或意外情况，其极性可能连接错误，从而损坏开关稳压器。极性保护的目的是确保开关稳压器只有在连接到具有正确极性的未冲压直流电源时才能工作。采用单向导电装置，可实现电源的极性保护。一个更简单的极性保护电路如图1所示。由于二极管D的总输入电流流经开关稳压器，因此该电路更适合于小功率开关稳压器。在大功率场合，将极性保护电路作为程序保护的一部分，可以省去极性保护所需的大功率二极管，降低功耗。

高频开关直流电源程序保护

直流电源模块稳压电源的电路比较复杂，基本上可以分为低功率控制部分和大功率开关部分。开关管属于大功率器件。为了在接通或关闭电源时保护开关管的安全，必须首先允许调制器和放大器等低功率控制电路工作。因此，有必要确保正确的启动程序。开关稳压器的输入端通常连接电感小、电容大的输入滤波器。在启动的瞬间，滤波电容会产生较大的浪涌电流，浪涌电流可以比正常输入电流高几倍。这种大的浪涌电流会熔化普通电源开关或继电器的触点，导致输入保险丝熔化，甚至损坏电容器。因此，在启动时应该连接一个限流电阻来给电容器充电。为了防止限流电阻消耗过多的功率，继电器在启动瞬态过程后自动短路，允许直流电源直接向开关稳压器供电。这种类型的电路被称为开关调节器的“软启动”电路。