Co je to přepěťová ochrana?

Přepěťová ochrana je funkce napájecího zdroje, která vypne zdroj nebo sepne výstup, když napětí překročí nastavenou úroveň.

Většina napájecích zdrojů používá obvod přepěťové ochrany, aby se zabránilo poškození elektronických součástek. Dopad přepěťového stavu se u jednotlivých obvodů liší a sahá od poškození součástek až po jejich degradaci a způsobení poruchy obvodu nebo požáru.

Přepěťový stav může ve zdroji nastat v důsledku poruch uvnitř zdroje nebo z vnějších příčin, například v rozvodech.

Velikost a doba trvání přepětí jsou jedny z hlavních hledisek při návrhu účinné ochrany. Ochrana spočívá v nastavení prahového napětí, při jehož překročení řídicí obvod vypne zdroj nebo odvede přebytečné napětí do jiných částí obvodu, například do kondenzátoru.

Ideální vlastnosti obvodu ochrany proti přepětí

  1. Zabraňuje působení přebytečného napětí na součástky.
  2. Ochranný obvod by neměl narušovat normální funkci systému nebo obvodu. Ochranný obvod by neměl zatěžovat napájecí zdroj a způsobovat související poklesy napětí.
  3. Ochranný obvod by měl být schopen rozlišit mezi normálním kolísáním napětí a škodlivým přepětím.
  4. Být dostatečně rychlý, aby dokázal reagovat na přechodné jevy, které mohou poškodit napájecí zdroj a navazující součásti.
  5. Metoda OVP by neměla mít falešné vypnutí nebo nezjištěné skutečné stavy přepětí. To může být nepříjemné v případě falešných spouští a také nebezpečné, pokud není schopna vidět skutečné přepěťové podmínky.

Obvod přepěťové ochrany může být konstruován pomocí diskrétních součástek, integrovaných obvodů, mechanických zařízení, jako jsou relé atd. Ty mohou být připojeny buď interně, nebo externě v závislosti na příslušných obvodech.

Existují různé konstrukce ochranných obvodů, z nichž každá má své přednosti, způsob činnosti, citlivost, schopnost a spolehlivost. Ochrana může buď odpojit nadměrné napětí, nebo zcela vypnout zdroj.

Obvod páčkové přepěťové ochrany

Páčkový obvod poskytuje jednu z nejjednodušších, levných a účinných metod ochrany proti přepětí. Obvykle se zapojuje mezi regulovaný výstup a chráněný obvod nebo zátěž. Sériový regulační tranzistor řídí výstupní proud a napětí, zatímco páčidlo se skládá z ochrany zátěže, když napětí překročí nastavenou hodnotu. Základní obvod se skládá z:

  • Křemíkem řízený usměrňovač (SCR)
  • Zenerova dioda
  • Rezistor
  • Kondenzátor

Co je to ochrana proti přepětí

Obvod lomené ochrany proti přepětí

Při běžném provozu, je Zenerova dioda zpětně předpjatá a nevede, veškerý proud procházející sériovým tranzistorem se objeví na výstupu. Jakmile napětí stoupne a překročí průrazné napětí zenerky, dioda se přeruší a začne vést. Proud vyvine na rezistoru napětí, které pak spustí SCR. Tím dojde ke zkratu na výstupu a veškerý proud se ponoří do země. To způsobí otevření pojistky a odebere napětí ze sériového tranzistoru a chráněného obvodu.

Zvolená zenerova dioda musí být mírně nad výstupním napětím. Kondenzátor zabraňuje spuštění SCR krátkými špičkami.

Jednoduché zapojení je díky své účinnosti hojně využíváno; má však některá omezení, například Zenerova dioda není nastavitelná, přičemž nejlepší tolerance pro diodu je 5 %.

Spouštěcí napětí SCR musí být také navrženo vysoko nad výstupním napětím zdroje, aby se zabránilo chybnému spuštění krátkými špičkami, které vznikají například při napájení VF obvodů.

Kondenzátor zabraňuje spuštění SCR krátkými špičkami.

Leave a comment

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.