วิธีการป้องกันระยะสั้นของตัวแปลง DCDC ที่เก็บพลังงานระยะสั้นคืออะไร?

เฮ้ ในฐานะซัพพลายเออร์ของตัวแปลงการจัดเก็บพลังงาน DCDC ฉันได้เห็นความสำคัญของการป้องกันระยะสั้นในอุปกรณ์เหล่านี้โดยตรง ระยะสั้น - วงจรอาจทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อตัวแปลงระบบจัดเก็บพลังงานและแม้กระทั่งมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัย ดังนั้นเรามาดำดิ่งลงไปในวิธีการป้องกันระยะสั้นของตัวแปลงการจัดเก็บพลังงาน DCDC

1. การป้องกันฟิวส์

ฟิวส์เป็นหนึ่งในวิธีการป้องกันระยะสั้นขั้นพื้นฐานและใช้กันอย่างแพร่หลาย ฟิวส์เป็นอุปกรณ์ง่าย ๆ ที่มีลวดโลหะหรือแถบ เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านฟิวส์เกินค่าที่แน่นอน (กระแสไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับ) ลวดโลหะจะละลายและทำลายวงจร

สำหรับตัวแปลงการจัดเก็บพลังงาน DCDC มักจะวางฟิวส์ไว้ที่ขั้วอินพุตหรือเอาต์พุต ที่อินพุตฟิวส์สามารถป้องกันตัวแปลงจากกระแสเกิน - กระแสที่เกิดจากวงจรสั้นในแหล่งพลังงานหรือตัวแปลงเอง ที่เอาต์พุตสามารถปกป้องอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานที่เชื่อมต่อหรือโหลดจากวงจรสั้น ๆ

ข้อดีของการใช้ฟิวส์คือความเรียบง่ายและต้นทุนต่ำ อย่างไรก็ตามเมื่อฟิวส์ระเบิดต้องเปลี่ยนใหม่ซึ่งอาจไม่สะดวกโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอปพลิเคชันที่สำคัญ และบางครั้งกระบวนการหลอมละลายของฟิวส์อาจทำให้เกิดการเกิดขึ้นซึ่งอาจทำให้วงจรเสียหายได้

2. เบรกเกอร์วงจร

เบรกเกอร์วงจรเป็นอีกทางเลือกที่ได้รับความนิยมสำหรับการป้องกันระยะสั้น แตกต่างจากฟิวส์เบรกเกอร์สามารถรีเซ็ตได้หลังจากการเดินทาง พวกเขาทำงานโดยการตรวจจับระดับปัจจุบันที่ผิดปกติ เมื่อกระแสเกินค่าที่จัดอันดับกลไกภายในในเบรกเกอร์จะเปิดใช้งานเปิดวงจร

เบรกเกอร์วงจรมีประเภทต่าง ๆ เช่นเบรกเกอร์วงจรความร้อนและเบรกเกอร์วงจรแม่เหล็ก เบรกเกอร์วงจรความร้อนใช้ความร้อนที่เกิดจากกระแสเหนือ - กระแสเพื่อโค้งงอแถบ bimetallic ซึ่งจะเดินทางเบรกเกอร์ ในทางกลับกันเบรกเกอร์วงจรแม่เหล็กใช้สนามแม่เหล็กที่ผลิตโดยกระแสไฟฟ้าเหนือเพื่อย้ายลูกสูบและเปิดวงจร

เบรกเกอร์วงจรเสนอข้อได้เปรียบของการใช้ซ้ำซึ่งช่วยประหยัดเวลาและเงินเมื่อเทียบกับฟิวส์ พวกเขายังสามารถปรับให้เข้ากับการจัดอันดับปัจจุบันที่แตกต่างกันซึ่งให้ความยืดหยุ่นมากขึ้นในการใช้งานที่แตกต่างกัน แต่โดยทั่วไปจะมีราคาแพงกว่าฟิวส์และอาจมีเวลาตอบสนองช้าลงในบางกรณี

3. ปัจจุบัน - เทคนิคการ จำกัด

ปัจจุบัน - การ จำกัด เป็นวิธีการเชิงรุกในการป้องกันระยะสั้น - วงจร แทนที่จะรอให้วงจรสั้น ๆ เกิดขึ้นจากนั้นทำลายวงจรเทคนิคการ จำกัด กระแสไฟฟ้าพยายามที่จะควบคุมการไหลของกระแสไปยังระดับที่ปลอดภัยเมื่อตรวจพบสถานการณ์ที่ผิดปกติ

วิธีการทั่วไปหนึ่งวิธี - วิธีการ จำกัด คือการใช้ตัวต้านทานที่ จำกัด ปัจจุบัน โดยการวางตัวต้านทานในซีรีส์ด้วยวงจรกระแสสามารถ จำกัด ตามกฎของโอห์ม (i = v/r) อย่างไรก็ตามวิธีนี้มีข้อเสียเปรียบของการกระจายพลังงานในตัวต้านทานซึ่งสามารถลดประสิทธิภาพของตัวแปลง

อีกหนึ่งเทคนิคการ จำกัด กระแสขั้นสูงคือการใช้ลูปควบคุมข้อเสนอแนะ ในวิธีนี้ตัวแปลงจะตรวจสอบกระแสไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง เมื่อปัจจุบันเข้าใกล้ขีด จำกัด ลูปควบคุมจะปรับรอบการทำงานขององค์ประกอบการสลับในตัวแปลงเพื่อลดกระแสเอาต์พุต ด้วยวิธีนี้ตัวแปลงสามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยแม้ภายใต้เงื่อนไขระยะสั้น - วงจรโดยไม่ต้องปิดตัวลงอย่างสมบูรณ์

4. Over - วงจรการป้องกันปัจจุบัน (OCP)

วงจรการป้องกันปัจจุบัน (OCP) ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อตรวจจับและตอบสนองต่อสถานการณ์ปัจจุบัน วงจรเหล่านี้สามารถรวมเข้ากับตัวแปลง DCDC เอง

โดยทั่วไปแล้ววงจร OCP จะประกอบด้วยเซ็นเซอร์ปัจจุบันตัวเปรียบเทียบและวงจรควบคุม เซ็นเซอร์ปัจจุบันวัดกระแสไฟฟ้าไหลผ่านวงจร ตัวเปรียบเทียบเปรียบเทียบกระแสที่วัดได้กับค่าเกณฑ์ที่ตั้งไว้ล่วงหน้า หากกระแสที่วัดได้เกินเกณฑ์วงจรควบคุมจะดำเนินการเช่นการลดแรงดันเอาต์พุตหรือปิดเครื่องแปลง

วงจร OCP เสนอเวลาตอบสนองที่รวดเร็วและสามารถปรับแต่งตามการจัดอันดับปัจจุบันที่แตกต่างกัน พวกเขามีประสิทธิภาพมากในการปกป้องตัวแปลงจากวงจรสั้น ๆ และเหตุการณ์อื่น ๆ มากกว่า - เหตุการณ์ปัจจุบัน แต่พวกเขาต้องการวงจรและการออกแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งสามารถเพิ่มค่าใช้จ่ายของตัวแปลง

5. Soft - ฟังก์ชั่นเริ่มต้น

แม้ว่าจะไม่ใช่วิธีการป้องกันวงจรสั้น ๆ โดยตรงฟังก์ชั่นเริ่มต้นที่อ่อนนุ่มสามารถมีบทบาทสำคัญในการป้องกันปัญหาที่เกี่ยวข้องกับวงจรสั้น ๆ เมื่อเปิดตัวแปลง DCDC มักจะมีกระแสการไหลเข้าขนาดใหญ่ซึ่งสามารถเข้าใจผิดว่าเป็นวงจรสั้น ๆ โดยอุปกรณ์ป้องกัน

ฟังก์ชั่นที่อ่อนนุ่ม - เริ่มต้นค่อยๆเพิ่มแรงดันเอาต์พุตของตัวแปลงในช่วงระยะเวลาหนึ่ง สิ่งนี้จะช่วยลดกระแสไฟฟ้าเข้าและช่วยให้ตัวแปลงเริ่มต้นได้อย่างราบรื่น ด้วยการลดกระแสไฟฟ้าในการไหลเข้าความเสี่ยงของการเรียกใช้เท็จของอุปกรณ์ป้องกันวงจรสั้นจะลดลง

6. เทคนิคการแยก

การแยกยังสามารถนำไปสู่การป้องกันระยะสั้น - วงจร ในตัวแปลงการจัดเก็บพลังงาน DCDC การแยกสามารถทำได้ผ่านหม้อแปลงหรือตัวแยก opto

หม้อแปลงให้การแยกไฟฟ้าระหว่างอินพุตและเอาต์พุตของตัวแปลง ซึ่งหมายความว่าวงจรสั้น ๆ ที่ด้านเอาต์พุตจะไม่ส่งผลโดยตรงต่อด้านอินพุตและในทางกลับกัน Opto - ตัวแยกใช้แสงเพื่อถ่ายโอนสัญญาณระหว่างสองวงจรที่แยกได้ พวกเขาสามารถแยกสัญญาณควบคุมออกจากวงจรพลังงานป้องกันวงจรสั้น ๆ จากการแพร่กระจาย

การแยกไม่เพียง แต่ช่วยเพิ่มการป้องกันวงจรระยะสั้น แต่ยังช่วยปรับปรุงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของตัวแปลง อย่างไรก็ตามมันเพิ่มความซับซ้อนและค่าใช้จ่ายให้กับการออกแบบ

บทสรุป

ในฐานะผู้จัดหาตัวแปลงพลังงาน DCDC ที่เก็บพลังงานเราเข้าใจว่าการเลือกวิธีการป้องกันวงจรสั้นที่เหมาะสมนั้นมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพและความปลอดภัยของตัวแปลง แต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียของตัวเองและในหลายกรณีการรวมกันของวิธีการต่าง ๆ จะใช้เพื่อให้การป้องกันที่ครอบคลุม

หากคุณอยู่ในตลาดเพื่อความน่าเชื่อถือแหล่งจ่ายไฟ DCDCหรือตัวแปลง DCDC สำหรับการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าเรามีคุณครอบคลุม ตัวแปลงของเราได้รับการออกแบบมาพร้อมกับสถานะ - - ศิลปะสั้น - เทคโนโลยีการป้องกันวงจรเพื่อให้แน่ใจว่าความน่าเชื่อถือในระยะยาวและความปลอดภัย

ไม่ว่าคุณจะต้องการเครื่องแปลงขนาดเล็กสำหรับระบบจัดเก็บพลังงานที่อยู่อาศัยหรือขนาดใหญ่สำหรับแอปพลิเคชันอุตสาหกรรมเราสามารถจัดหาโซลูชั่นที่กำหนดเองเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของคุณ หากคุณสนใจผลิตภัณฑ์ของเราหรือมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับการป้องกันระยะสั้นหรือตัวแปลง DCDC โดยทั่วไปอย่าลังเลที่จะติดต่อเราเพื่อเจรจาซื้อ เรายินดีที่จะมีการแชทและช่วยคุณค้นหาทางออกที่ดีที่สุดสำหรับความต้องการของคุณ

การอ้างอิง

• Grover, PC (2018) Power Electronics: ตัวแปลงแอปพลิเคชันและการออกแบบ ไวลีย์
• Mohan, N. , UNDELAND, TM, & Robbins, WP (2012) Power Electronics: ตัวแปลงแอปพลิเคชันและการออกแบบ ไวลีย์