DC-DC转换器保护

DC/DC 转换器的主要功能是保护应用。简单的保护包括将负载与主电源匹配以及稳定输出电压以防止输入过压和欠压，但 DC/DC 转换器也是确保系统故障保护的重要元件。

DC/DC 转换器的主要功能是保护应用。简单的保护包括将负载与主电源匹配以及稳定输出电压以防止输入过压和欠压，但 DC/DC 转换器也是确保系统故障保护的重要元件。

例如，输出过载限制和短路保护不仅可以在负载发生故障时防止转换器损坏，而且还可以通过在故障情况下限制输出功率来保护负载免受进一步损坏。在具有多个相同电路或通道的应用中，每个电路或通道均由单独的 DC/DC 转换器单独供电，一个输出通道中的故障不会影响其他输出，从而使系统具有单一容错能力。其他转换器保护功能（例如过温关闭）主要旨在保护转换器免受内部组件过热造成的性损坏，但副作用是如果环境温度过高，则会关闭应用程序，从而还可以保护应用中的组件免受过热故障的影响。

在输入和输出之间添加隔离可以打破接地环路，消除干扰源，并通过保护应用免受瞬态损坏来提高系统可靠性。消除电源反馈效应是 DC/DC 转换器保护的一个重要方面。例如，考虑重型直流电机速度控制器。速度控制器电路需要稳定、无噪声的电源来平稳调节电机速度，但电机汲取的高直流电流会产生显着的电压瞬变，该电压瞬变可能反馈到速度控制器调节电路中，导致抖动或不稳定。隔离式 DC/DC 转换器不仅为速度控制器电路提供稳定的低噪声电源，

然而，DC/DC 转换器也是由电子元件构成的，如果在其电压、电流和温度限制之外使用，这些电子元件就很容易出现故障，就像任何其他电子电路一样。本章研究了保护转换器本身免受损坏所需的保护措施。

输入保险丝

无论是用作不带并联二极管的过流保护（故障安全）器件，还是用作带并联二极管的反极性保护器件，都需要选择输入保险丝，使其在正常工作期间在坏情况输入电流下不会熔断。由于保险丝会随着时间的推移而变脆，因此保险丝额定值应至少为输入电流的 1.6 倍，才能延长使用寿命。转换器启动期间的浪涌电流明显高于工作电流，因此保险丝应为延时型（慢熔断）以避免接通时的误熔断。高熔断器额定电流和慢反应时间的结合还意味着，在反极性故障期间，二极管的尺寸必须能够承载电流，并且电源还必须能够提供足够的电流以快速熔断熔断器。

保险丝是一种性装置。如果电源误接，则需要更换保险丝，转换器才能再次使用。如果电路应保持与电源断开直到维护团队消除故障原因，这可能是一个优点，但对于许多其他应用程序，使应用程序具有容错能力（自动恢复）。传统保险丝的替代方案是使用可复位保护器件，例如聚合物 PTC 保险丝 (PPTC)。这是一种类似于正温度系数 (PTC) 电阻器的器件，其电阻随着温度的升高而增加。在故障情况下，PPTC保险丝会迅速变热，直到其内部颗粒结构熔化，此时它的电阻非常高，除保持电流外，有效地断开转换器。断电后，设备冷却并自动重置。

输出过压保护

 

 

 

齐纳二极管用作电压钳位

过压保护 (OVP) 可应用于 DC/DC 转换器的输出或输入侧。在输出侧，OVP 的功能是保护应用免受调节故障的影响。许多转换器使用齐纳二极管作为电压限制器或“钳位器”，以确保输出电压不会上升到超过特定限制。困难在于设置正确的钳位电压电平。齐纳二极管将在远低于其触发点的情况下开始传导一些漏电流，但将齐纳电压设置得太高将会使过压保护功能失效。比标称输出电压高 10% 的钳位电压通常是可接受的折衷方案。当然，如果调节完全失败，齐纳管很快就会失效，因为它只能消耗有限的功率，