Hakkuriteholähteen lähdön suojausstrategia
Kaikissa hakkuriteholähdemalleissa kuorman suojaus ja tehonsyötön suojaus kuormitushäiriön vuoksi ovat erittäin tärkeitä näkökohtia, jotka on otettava huomioon suunnittelussa. Sotilaallisessa tuotesuunnittelussa tarvitaan usein tehtävä, jota kutsutaan vikatila- ja vaikutusanalyysiksi. Tässä työssä jokaisen piirin osan oletetaan olevan katkovirtavika ja sitten oikosulkuvikatapaus. Tässä tapauksessa analysoi erikseen, miten kukin vika vaikuttaa muuhun piiriin. Vikojen ennustaminen ja arvioiminen tällä tavalla tekee virtalähteen suunnittelusta luotettavampaa. Tämä on myös se, mitä virtalähteen suunnittelijan on tehtävä suojatakseen kuormituspiiriä, kun tulopoikkeavuuksia ja virtalähteen kuormituspiirin vikoja ilmenee. Suojausstrategiassa useita suojapiirejä on usein peräkkäin sen varmistamiseksi, että suojapiiri itse voi tarjota redundantin suojauksen, kun poikkeavuus tapahtuu. Tämän varatoiminnon suorittamiseen käytetään yleensä sulakkeita ja katkaisijoita.
Tehonsyöttö- ja energiansiirtojärjestelmissä käytettävissä suojausmenetelmissä tulee ottaa tarkasti huomioon tuotteen loppukäyttäjä ja tuotteen toiminta sekä puolestaan tuotteen korjaustapa. Jos piirissä oleva huoltohenkilöstö huoltaa tuotetta säännöllisesti, piiri puolestaan ottaa huomioon tuotteen huoltotavan. Jos huoltohenkilöstö huoltaa tuotetta säännöllisesti, piirissä on oltava katkaisija, itseohjautuva käynnistyspiiri ja ylivirran takaisinkytkentäpiiri. Jos tuotteen toimintavaatimukset eivät ole tiukat, näitä toimintoja ei tarvita, ja vain sulake, ylivirtasammutustyyppinen käynnistyspiiri tai ylivirtasuoja tai pikakatkaisija riittää. Joidenkin suojausmenetelmien on lähetettävä laite huoltoasemalle tarkastettavaksi, ennen kuin sitä voidaan käyttää uudelleen suojauksen jälkeen. Nämä suojausmenetelmät voidaan jakaa seuraaviin kolmeen tyyppiin:
1. Korjaa vian jälkeen (sulake, sulakevastus jne.).
2. Se palautuu vian jälkeen (katkaisija, virtaa rajoittava linkki, jänniterajoitussuojapiiri jne.).
3. Sammuta vian jälkeen, mutta palautuu, kun vika häviää (ylivirtasammutustyyppinen käynnistyspiiri jne.).
Ylivirtasuojauksia on kolme perustyyppiä. Virtatilan ohjaus tai ensisijainen huippuvirran ohjain rajoittaa lähtötehoa, jos piirissä tapahtuu "pieni" oikosulku, mutta voi lopulta johtaa vakavaan oikosulkuun. Ylivirtavian ilmetessä kuormitusimpedanssi pienenee koko ajan, lähtöjännite laskee, mutta lähtövirta jatkaa kasvuaan, mikä saattaa polttaa piirilevyn piirit ja laitteet loppuun. Lähtöjännitteen alentamismenetelmä voidaan yhdistää vikasammutustyyppiseen piiriin. Vakiovirran rajoitusmenetelmä toteutetaan vahvistamalla virranilmaisuvastuksen jännitettä ja vertaamalla sitä referenssijännitteeseen. Kun virran suojausarvo ylittyy, kuormitus kasvaa jälleen ja lähtövirtaa rajoitetaan. Ylivirran takaisinkytkennän rajoituspiiri käyttää pientä osaa lähtöjännitteestä ylivirtavian ylärajaviitearvona. Kun virrantunnistusvastuksen läpi kulkeva virta ylittää virran yläraja-arvon, lähtöjännite pienenee, jolloin myös lähtövirta pienenee, mikä voi estää kuormituspiirin palamisen.
Lähdössä on kaksi ylijännitesuojausmenetelmää: pakollinen menetelmä ja ylijännitesulkumenetelmä. Pakotusmenetelmä saavutetaan ylijännitekiinnityksellä ja nopealla laukaisulla. Pakollinen menetelmä olettaa, että kun virtalähde katkeaa, kuormitusvirtaa ei voida rajoittaa
Ylijännitesulkumenetelmää käytetään olettaen, että virransyöttö jatkaa toimintaansa, mutta jännitteen takaisinkytkentäsilmukka on auki tai jokin lähtöliittimistä on kevyesti kuormitettu ja jännite ylittää nimellismaksimiarvon. Näissä menetelmissä on erillinen komparaattori tai transistori lähtöä kohden ja lähtöön kytketty vastuksen jakaja. Suojausjärjestelmän valinta liittyy taloudellisiin kustannuksiin ja asettelutilaan. Suunnittelijat voivat käyttää luovuuttaan suojapiirien suunnittelussa, mutta tarkistavat tilanteen huolellisesti kaikissa käyttöolosuhteissa.
