Strategija zaščite izhodnega stikalnega napajalnika
Pri vseh izvedbah stikalnega napajanja sta zaščita obremenitve in zaščita napajalnika zaradi izpada obremenitve zelo pomembna vidika, ki ju je treba upoštevati pri načrtovanju. Pri načrtovanju vojaških izdelkov je pogosto potrebna naloga, imenovana analiza načina in učinkov odpovedi. V tem delu se domneva, da je vsak del vezja napaka odprtega tokokroga in nato napaka kratkega stika. V tem primeru ločeno analizirajte, kako vsaka napaka vpliva na preostali del vezja. S predvidevanjem in ocenjevanjem napak na ta način bo zasnova oskrbe z električno energijo bolj zanesljiva. To je tudi tisto, kar mora načrtovalec napajalnika narediti, da zaščiti bremensko vezje, ko pride do nenormalnosti vhoda in okvar obremenitvenega tokokroga napajalnika. V zaščitni strategiji je več zaščitnih vezij pogosto kaskadnih, da se zagotovi, da lahko samo zaščitno vezje zagotovi redundantno zaščito, ko pride do nenormalnosti. Za zagotavljanje te rezervne funkcije se običajno uporabljajo varovalke in odklopniki.
Metode zaščite, ki se uporabljajo v sistemih za oskrbo z električno energijo in prenos energije, morajo skrbno upoštevati končnega uporabnika izdelka in funkcijo izdelka ter posledično način popravila izdelka. Če izdelek redno vzdržuje vzdrževalno osebje na tokokrogu, tokokrog nato upošteva metodo vzdrževanja izdelka. Če izdelek redno vzdržuje vzdrževalno osebje, mora tokokrog imeti odklopnik, samovodeno zagonsko vezje in povratno vezje nadtoka. Če funkcionalne zahteve izdelka niso stroge, te funkcije niso potrebne in zadostuje le varovalka, zagonsko vezje za zaustavitev zaradi previsokega toka ali zaščita pred previsokim tokom ali hitri odklopnik. Pri nekaterih zaščitnih metodah je treba napravo poslati v vzdrževalno postajo na pregled, preden jo je mogoče ponovno uporabiti, ko se pojavi zaščita. Te metode zaščite lahko razdelimo na naslednje tri vrste:
1. Popravilo po okvari (varovalka, upor varovalke itd.).
2. Po okvari se bo obnovil (odklopnik, povezava za omejevanje toka, zaščitno vezje za omejevanje napetosti itd.).
3. Zaustavitev po okvari, vendar se bo obnovila, ko napaka izgine (zagonsko vezje tipa zaustavitve zaradi prevelikega toka itd.).
Obstajajo tri osnovne vrste nadtokovne zaščite. Nadzor tokovnega načina ali krmilnik primarnega vrhnega toka omejuje izhodno moč v primeru "rahlega" kratkega stika v tokokrogu, vendar lahko sčasoma privede do resnega kratkega stika. Ko pride do napake zaradi prevelikega toka, postaja impedanca obremenitve vedno manjša, izhodna napetost se zmanjšuje, vendar se izhodni tok še naprej povečuje, kar lahko prežge vezja in naprave na vezju. Metoda zmanjšanja izhodne napetosti se lahko kombinira z vezjem tipa zaustavitve zaradi napake. Metoda omejevanja konstantnega toka se izvede z ojačanjem napetosti na uporu za zaznavanje toka in njeno primerjavo z referenčno napetostjo. Ko je vrednost tokovne zaščite presežena, se bo obremenitev ponovno povečala in izhodni tok bo omejen. Omejevalno vezje za previsokotokovno povratno zvezo uporablja majhen del izhodne napetosti kot zgornjo mejno referenčno vrednost prenapetostne napake. Ko tok, ki teče skozi upor za zaznavanje toka, preseže trenutno zgornjo mejno vrednost, se izhodna napetost zmanjša, zato se zmanjša tudi izhodni tok, kar lahko prepreči izgorevanje tokokroga bremena.
Obstajata dva načina prenapetostne zaščite na izhodu: obvezna metoda in metoda prenapetostne blokade. Metoda prisile se doseže s prenapetostnim vpenjanjem in hitrim izklopom. Obvezna metoda predvideva, da ob izpadu napajanja bremenskega toka ni mogoče omejiti
Metoda prenapetostne blokade se uporablja ob predpostavki, da napajalnik še naprej deluje, vendar je napetostna povratna zanka odprta ali pa je ena od izhodnih sponk rahlo obremenjena in napetost presega nazivno največjo vrednost. Te metode imajo ločen primerjalnik ali tranzistor na izhod in uporovni delilnik, povezan z izhodom. Izbira zaščitne sheme je povezana z ekonomskimi stroški in razporeditvijo prostora. Oblikovalci lahko uporabijo svojo ustvarjalnost za načrtovanje zaščitnih vezij, vendar natančno preverijo stanje v vseh pogojih delovanja.
