直流穩壓穩流電源

直流穩壓穩流電源

北京昊瑞昌科技有限公司（簡稱昊瑞昌）是一家專業從事電力電子技術研發和產品生產及銷售為一體的高新技術企業。 公司致力于電動汽車充電樁，大功率充電機，蓄電池充電機，電動汽車充電機，車載充電模塊， 智能充電機，電池管理系統（BMS），充電站設備，充放電機，大功率開關電源，大功率DCDC，直流變換器，高頻穩壓穩流電源，礦用電焊機等產品研發生產。

DCDC變換器大功率DCDC變換器

直流穩壓穩流電源產品具有操作簡單，體積小，效率高，高精度，高穩定等性能，配備**的LED/LCD液晶顯示，具有完善的過壓，過流，過溫，短路等保護功能，讓用戶使用產品更放心，更穩定，更可靠。是科研單位、實驗室、自動化電子檢測設備、生產線、電解、電鍍、表面處理、電機測試老化、新能源、光伏組件測試老化系統、汽車業、電子元器件、電容器、水處理、電化學處理系統、儀器類等工業設備電源的較佳選擇。

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可調直流穩壓恒流開關電源的保護電路技術解決方案

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直流開關穩壓器中所使用的大功率開關器件價格較貴，其控制電路亦比較復雜，另外，開關穩壓器的負載一般都是用大量的集成化程度很高的器件安裝的電子系統。晶體管和集成器件耐受電、熱沖擊的能力較差。因而開關穩壓器的保護應該兼顧穩壓器本身和負載的安全。保護電路的種類很多，這里介紹極性保護、程序保護、過電流保護、過電壓保護、欠電壓保護以及過熱保護等電路。通常選用幾種保護方式加以組合，構成完善的保護系統。

　　四、過電壓保護

　　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。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，使開關穩壓器不能正常工作，甚至損壞內部器件，因此，有必要使用輸入過電壓保護電路。用晶體管和繼電器所組成的保護電路如圖3所示。

　　在該電路中，當輸入直流電源的電壓**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V導通，繼電器動作，常閉接點斷開，切斷輸入。其中穩壓管的穩壓值Vz=ESrmax－UBE。輸入電源的極性保護電路可以跟輸入過電壓保護結合在一起，構成極性保護鑒別與過電壓保護電路。

　　輸出過電壓保護在開關穩壓電源中是至關重要的。特別對輸出為5V的開關穩壓器來說，它的負載是大量的高集成度的邏輯器件。如果在工作時，開關穩壓器的開關三極管突然損壞，輸出電位就可能立即升高到輸入未穩壓直流電源的電壓值，瞬時造成很大的損失。常用的方法是晶閘管短路保護。較簡單的過電壓保護電路如圖4所示。

　　當輸出電壓過高時，穩壓管被擊穿，觸發晶閘管導通，把輸出端短路，造成過電流，通過保險絲或電路保護器將輸入切斷，保護了負載。這種電路的響應時間相當于晶閘管的開通時間，約為5～10μs。它的缺點是動作電壓是固定的，溫度系數大，動作點不穩定。另外，穩壓管存在著參數的離散性，型號相同但過電壓起動值卻各不相同，給調試帶來了困難。圖5是改進后的電路。其中R1、R2是取樣電路，高壓DCDC變換器，Vz是基準電壓。

　　輸出電壓Esc突然升高，晶體管V1、V2導通，晶閘管就導通。基準電壓Vz由式

　　來確定，UBE1為V1的發射結（BE）電壓降。本電路的動作電壓可變，并且動作點相當穩定。當穩壓管為7V時，其溫度系數和晶體管V1的發射結（BE）電壓的溫度系數可以抵消，能使溫度系數降得很低。但是對于輸出為5～5.5V的直流開關穩壓器來說，其常用的動作電壓是5.5～6V。那么穩壓管電壓必在3.5V以下，此電壓附近的穩壓管的溫度變化系數是－20～－30mV/℃。因此，溫度變化大的場合保護電路還會發生誤動作。采用集成電路電壓比較器來檢測開關穩壓器的輸出電壓，是目前較為常用的方法，利用比較器的輸出狀態的改變跟相應的邏輯電路配合，構成過電壓保護電路，這種電路既靈敏又穩定。

　　五、欠電壓保護

　　輸出電壓低于規定值時，反映了輸入直流電源、開關穩壓器內部或者輸出負載發生了異常。輸入直流電源電壓下降到規定值之下時，會導致開關穩壓器的輸出電壓跌落，輸入電流增大，既危及開關三極管，也危及輸入電源。因此，要設欠電壓保護。簡單的欠電壓保護如圖6所示。

　　當未穩壓輸入的電壓值正常時，穩壓管ZD擊穿，晶體管V導通，繼電器動作，觸點吸合，開關穩壓器加電。當輸入低于所允許的低電壓值時，穩壓管ZD不通，V截止，觸點跳開，開關穩壓器不能工作。

　　開關穩壓器內部，由于控制電路失常或者開關三極管失效會使輸出電壓下降；負載發生短路也會使輸出電壓下降。特別在升壓型或反相升壓型的直流開關穩壓器中欠電壓的保護是跟過電流保護緊密相關的，因而更加重要。實現方法是在開關穩壓器的輸出端接電壓比較器，如圖7所示。

　　正常時，比較器沒有輸出，一旦電壓跌落在允許值之下比較器就翻轉，驅動告警電路;同時反饋到開關穩壓器的控制電路，使開關三極管截止或切斷輸入電源。

　　六、過熱保護

　　開關穩壓器的高集成化和輕量小體積，使其單位體積內的功率密度大大提高，電源裝置內部的元器件對其工作環境溫度的要求也相應提高。否則，會使電路性能變壞，車載DCDC變換器，元器件過早失效。因此在大功率開關穩壓器中應該設過熱保護。

　　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，使整機告警電路處于告警狀態，實現對電源的過熱保護。亦可將溫度繼電器置于開關三極管的附近，一般大功率管允許的高管殼溫度是75℃，調節溫度整定值為60℃。當管殼溫度**過允許值后繼電器就切斷電器，對開關管進行保護。

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北京昊瑞昌科技有限公司（簡稱昊瑞昌）是一家專業從事電力電子技術研發和產品生產及銷售為一體的**企業。依托清華大學、北京交通大學為技術來源，以北京為銷售研發生產基地，中電瑞能為全資子公司，河北霸州（廊坊嘉誠菲特科技有限公司）為大客戶生產基地，銷售網點遍布**，擁有1500㎡的現代化科研生產廠房和**的科研、生產、檢測及實驗手段，是國內電動汽車充電樁，大功率充電機,蓄電池充電機,電動汽車充電機,車載充電模塊,智能充電機,電池管理系統（BMS）,充電站設備,充放電機,大功率開關電源,大功率DCDC,直流變換器,高頻穩壓穩流電源,礦用電焊機等技術應用企業。公司通過了天一正認證中心的GJB9001B-2009和GB/T19001-2008idtISO9001:2008軍民質量體系認證；具有《智能交流充電樁》、《直流快速充電樁》、《智能直流充電模塊》、《大功率車載充電機》、《大功率蓄電池高頻充電機》、《DCDC直流變換器》、《雙向DCDC電源變換器》、《智能型恒流恒壓充放電機》等自主知識產權的多項**及著作權；具有《電動汽車充電樁（站）的管理、運營、維修與安裝等》資質，屬于電源協會理事單位；是北京市安全生產標準化達標企業；北京市誠信經營企業。本公司致力于現代電力電子技術領域中高頻開關電源系統的研究，開發出一系列的節能環保產品，如已被廣泛應用于：*、煤礦、金融、高校、鐵路、電力電子、船泊、電鍍電解、蓄電池充電、器件老化、科研機構、工控設備及工具電源等。