系统供电故障保护

核心提示多种保护电路鉴于电源电路存在一些不稳定因素,而设计用来防止此类不稳定因素影响电路效果的回路称作保护电路。比如有过流保护、过压保护、过热保护、空载保护、短路保护等。基本信息中文名保护电路外文名protection circuit类型过流保护、

多种保护电路

鉴于电源电路存在一些不稳定因素,而设计用来防止此类不稳定因素影响电路效果的回路称作保护电路。比如有过流保护、过压保护、过热保护、空载保护、短路保护等。

基本信息

中文名

保护电路

外文名

protection circuit

类型

过流保护、过压保护、过热保护等

学科

电工技术

简介

在供电系统中,最容易发生的故障是短路,过载,接地和雷击等。为了保证供电系统能够安全可靠地运行,必须安装保护装置,以便监视供电系统的工作情况,及时发现故障并切断故障设备的电源,防止事故扩大。保护电路一般是由各种继电器、信号指示装置等元件组成。

类型

电力电子开关器件在选用时要留有一定的裕度,确保器件的安全可靠使用。同时还必须有保护电路,防止故障发生造成器件损坏。保护电路主要包括过流保护,过压保护及过热保护。

过流保护

过流保护通过在电路中串联快速熔断器实现,适用于晶闸管和GTO,因为它们有较高的浪涌电流承受能力。对于MOSFET、GTR、IGBT,由于它们承受过流能力很低,因而必须有专门的过流保护电路,并要求过流保护电路在瞬间完成过流检测、信号传送,保护动作,在微秒级时间内将电流限定在过载能力以内。目前常用的方法有:监控法,霍耳电流传感器保护法。

过压保护

多种原因会导致电力电子电路产生过电压,如开关器件的关断、电源开关的合断等。由于电路中的寄生电感的存在,各种原因导致的电流突变就会产生电压尖峰,从而造成过电压。压敏元件是实现过压保护的主要方法,主要包括压敏电阻和抗雷击瞬态电压抑制器。当端电压超过某一值时,压敏电阻就会急剧减小,从而将瞬态过电压抑制。

过热保护

电力电子开关器件在工作时自身会消耗功率,如导通损耗、开关损耗等,这些损耗转换为热量,会使器件的结温升高,导致器件工作不正常,甚至导致器件损坏。因此,在器件工作时,必须及时将产生的热量散发出去,保证器件温度在一个合适的范围内,这就是散热设计的主要内容,它是电力电子电路设计的一个重要部分。

多种保护电路

线路保护电路

电流保护电路:供电线路常用的电流保护主要有定时限过电流保护、反时限过电流保护、过电流和速断保护、差动保护等。

电动机保护电路

电动机经常发生的故障有短路、过载、接地三种。通常采用熔断器、自动空气开关、热继电器、电流继电器、电压继电器等元件,组成过电流保护、低电压保护、断相保护等电路,对电动机进行保护。

防雷保护电路

为了防止供电系统的雷击损坏,通常采剧避雷针、避雷线、避雷器进行防雷保护。

锂电池保护电路

由两个场效应管和专用保护集成块S--8232组成,过充电控制管FET2和过放电控制管FET1串联于电路,由保护IC监视电池电压并进行控制,当电池电压上升至4.2V时,过充电保护管FET2截止,停止充电。为防止误动作,一般在外电路加有延时电容。当电池处于放电状态下,电池电压降至2.55V时,过放电控制管FET1截止,停止向负载供电。过电流保护是在当负载上有较大电流流过时,控制FET1使其截止,停止向负载放电,目的是为了保护电池和场效应管。过电流检测是利用场效应管的导通电阻作为检测电阻,监视它的电压降,当电压降超过设定值时就停止放电。在电路中一般还加有延时电路,以区分浪涌电流和短路电流。

因为Li+电池过充或过放可能会导致爆炸并造成人员伤害,所以使用这类电池时,安全是主要关心的问题。因此,商用锂离子电池组通常包括象DS2720这样的保护电路。DS2720提供了可充电Li+电池所需的所有保护功能,如:在充电时保护电池、防止电路过流、通过限制电池的放电电压延长电池寿

分为控制电路的电子保护和主电路保护。

主电路保护常见得有:电流保护和电压保护以及电压上升率保护;

控制电路的电子保护一般在检测到异常时进行过流过压过载等保护;

主电路的过流保护一般采用串联快速熔断器,过压保护采用并联压敏电阻。

电压上升率保护采取并联阻容吸收电路。

可控硅,是可控硅整流元件的简称,是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件,亦称为晶闸管。具有体积小、结构相对简单、功能强等特点,是比较常用的半导体器件之一。该器件被广泛应用于各种电子设备和电子产品中,多用来作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等。家用电器中的调光灯、调速风扇、空调机、电视机、电冰箱、洗衣机、照相机、组合音响、声光电路、定时控制器、玩具装置、无线电遥控、摄像机及工业控制等都大量使用了可控硅器件。

 
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