跟著科學技術的快速發展，各種電力電子設備與人們的工作、日子的聯系日益親近，而電子設備都離不開牢靠的開關電源，因此直流開關電源開始發揮著越來越重要的作用，并相繼進入各種電子、電器設備范疇，程控交換機、通訊、電子檢測設備電源、控制設備的電源等都已廣泛地運用開關電源。一同跟著許多高新技術，包括高頻開關技術、軟開關技術、功率因數校正技術、同步整流技術、智能化技術、表面安裝技術等技術的發展，開關電源也在不斷地立異，這為直流開關電源供給了廣泛的發展空間.為了保護開關電源自身和負載的安全，根據了直流開關電源的原理和特征，規劃了過熱保護、過電流保護、過電壓保護以及軟啟動保護電路。
1電力技術概述
電子技術以功率處理為對象，認為輸送高功率用電和高品質用電為方針，通過選用電力半導體器件，并歸納自動控制計算機技術和電磁技術，完結電能的獲取、傳輸、轉換和運用。電子技術包括功率半導體器件與IC技術、功率轉換技術及控制技術等幾個方面。
電子技術起始于20世紀50年代末60年代初的硅整流器件，其發展先后經歷了整流器年代、逆變器年代和變頻器年代，并促進了電子技術在許多新范疇的運用。70年代后期以門極可關斷晶閘管，電力雙極型晶體管，電力場效應管為代表的全控型器件全速發展，使電子技術的容顏面目一新進入了新的發展階段。80年代晚期和90年代初期發展起來的、以絕緣柵極雙極型晶體管為代表的復合型器件集驅動功率小，開關速度快，通過壓下降，載流性能大于一身，功用優越使之成為現代電子技術的主導器件。
2.開關電源的原理及特征
2.1作業原理
直流開關電源由輸入部分、功率轉化部分、輸出部分、控制部分組成。功率轉化部分是開關電源的核心，它對非安穩直流進行高頻斬波并完結輸出所需求的轉換功用。它首要由開關三極管和高頻變壓器組成。
2.2特征
為了符合用戶的需求，國內外各大開關電源制作商都致力于同步開發新式高智能化的元器件，特別是通過改進二次整流器件的損耗，并在功率鐵氧體材質上加大科技立異，以進步在高頻率和較大磁通密度下獲得高的磁功用，一同SMT技術的運用使得開關電源獲得了長足的發展，在電路板兩面布置元器件，以確保開關電源的輕、小、薄。因此直流開關電源的發展趨勢是高頻、高穩定、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。
3.直流開關電源的保護
根據直流開關電源的特征和實踐的電氣情況，為使直流開關電源在惡劣環境及突發毛病情況下安全穩定地作業，本文根據不同的情況規劃了多種保護電路。
3.1過電流保護電路
在直流開關電源電路中，為了保護調整管在電路短路、電流增大時不被焚毀。其底子方法是，當輸出電流超越某一值時，調整管處于反向偏置情況，然后截止，自動堵截電路電流。當出現負載短路，過載或許控制電路失效等意外情況時，會引起流過穩壓器中開關三極管的電流過大，使管子功耗增大，發熱，若沒有過流保護設備，大功率開關三極管就有或許損壞。故而在開關穩壓器中過電流保護是常用的，最經濟簡練的方法是用保險絲。因為晶體管的熱容量小，一般保險絲一般不能起到保護作用，常用的是快速熔斷保險絲，這種方法具有保護簡略的長處。
3.2過電壓保護電路
直流開關電源中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。如果開關穩壓器所運用的未穩壓直流電源的電壓如果過高，將導致開關穩壓器不能正常作業，乃至損壞內部器件，因此開關電源中有必要運用輸入過電壓保護電路。選用集成電路電壓比較器來檢測開關穩壓器的輸出電壓，是現在較為常用的方法，運用比較器的輸出情況的改動跟相應的邏輯電路合作，構成過電壓保護電路，這種電路既靈敏又安穩。
3.3軟啟動保護電路
開關穩壓電源的電路比較復雜，開關穩壓器的輸入端一般接有小電感、大電容的輸入濾波器。在開機瞬間，濾波電容器會流過很大的浪涌電流，這個浪涌電流可認為正常輸入電流的數倍。這樣大的浪涌電流會使一般電源開關的觸點或繼電器的觸點熔化，并使輸入保險絲熔斷。別的，浪涌電流也會危害電容器，使之壽數縮短，過早損壞。為此，開機時應該接入一個限流電阻，通過這個限流電阻來對電容器充電。為了不使該限流電阻消耗過多的功率，以致影響開關穩壓器的正常作業，而在開機暫態過程完畢后，用一個繼電器自動短接它，使直流電源直接對開關穩壓器供電，這種電路稱之謂直流開關電源的“軟啟動”電路。
3.4過熱保護電路
直流開關電源中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進步，因此如果電源設備內部的元器件對其作業環境溫度的要求沒有相應進步，必定會使電路功用變壞，元器件過早失效。因此在大功率直流開關電源中應該設過熱保護電路。選用溫度繼電器來檢測電源設備內部的溫度，當電源設備內部產生過熱時，溫度繼電器就動作，使整機告警電路處于告警情況，完結對電源的過熱保護，亦可將溫度繼電器置于開關三極管的鄰近，一般大功率管允許的最高管殼溫度是75℃，調度溫度整定值為60℃。當管殼溫度超越允許值后繼電器就堵截電器，對開關管進行保護。
開關電源的運用
開關電源是運用現代電子技術，控制功率半導體器件注冊和關斷的時刻比率，堅持安穩輸出電壓的一種電源。與線性穩壓電源相比，開關電源具有體積小、功率高、重量輕等一系列長處，在各種電子設備中得到廣泛的運用。
1開關電源的分類
根據分類的準則不同，開關電源有很多種分類方法：
（1）根據輸入輸出類型，可分為DC/DC轉換器和AC/DC轉換器。
（2）根據驅動方法，可分為自勵式和他勵式。
（3）根據控制方法，可分為脈沖寬度調制式、脈沖頻率調制式、PWM和PFM混合式。
（4）根據電路組成，可分為諧振型和非諧振型。
此外還可分為單規矩激式和反激式、推挽式、半橋式、全橋式、降壓式、升壓式和升降壓式等等。
2開關電源的發展趨勢
高頻、高穩定、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化是開關電源的發展趨勢。現在市場上的開關電源中選用雙極性晶體管制成的100kHz、用MOS-FET制成的500kHz電源，其頻率有待進一步進步。進步開關頻率，需求有高速開關元器件。一同為了確保功率，要減少開關損耗。開關速度進步后，會受電路中分布電感和電容或二極管中存儲電荷的影響而產生浪涌或噪聲。為了控制浪涌，針對不同的情況，可選用R-C或L-C緩沖器、非晶態等磁芯制成的磁緩沖器、諧振式開關。諧振式開關在控制浪涌的一同還可將可開關損耗。
在穩定性方面，開關電源生產商通過下降運轉電流，下降結溫等措施以減少器件的應力，使得產品的穩定性大大進步。若單獨追求高頻化，必將導致噪聲增大。理論上，選用部分諧振轉化電路技術，可完結高頻化又可下降噪聲。但在這實用化方面存在著技術問題，因此在此范疇仍須進行很多研究作業。
綜上所述，文中首要評論了直流開關電源內部器件的各種保護方法，對一個給定的直流開關電源來說，保護電路是否完善并按預訂設置作業，對電源設備的安全性和穩定性至關重要。因為開關電源的保護方案和電路結構具有多樣性，所以對具體電源設備而言，應挑選合理的保護方案和電路結構。在實踐運用中，一般選用幾種保護方法加以組合的方法構成完善的保護系統，確保直流開關電源的正常作業。
