स्विचिंग बिजली आपूर्ति आउटपुट सुरक्षा रणनीति
सभी स्विचिंग बिजली आपूर्ति डिजाइनों में, लोड की सुरक्षा और लोड विफलता के कारण बिजली आपूर्ति की सुरक्षा बहुत महत्वपूर्ण पहलू हैं जिन पर डिजाइन में विचार करने की आवश्यकता है। सैन्य उत्पाद डिज़ाइन में, विफलता मोड और प्रभाव विश्लेषण नामक कार्य की अक्सर आवश्यकता होती है। इस कार्य में, सर्किट के प्रत्येक भाग को एक ओपन-सर्किट दोष और फिर शॉर्ट-सर्किट दोष का मामला माना जाता है। इस मामले में, अलग से विश्लेषण करें कि प्रत्येक दोष शेष सर्किट को कैसे प्रभावित करता है। इस तरह से दोषों की भविष्यवाणी और अनुमान लगाने से बिजली आपूर्ति का डिज़ाइन अधिक विश्वसनीय हो जाएगा। इनपुट असामान्यताएं और बिजली आपूर्ति लोड सर्किट विफलता होने पर लोड सर्किट की सुरक्षा के लिए बिजली आपूर्ति डिजाइनर को भी यही करने की आवश्यकता होती है। सुरक्षा रणनीति में, कई सुरक्षा सर्किटों को अक्सर यह सुनिश्चित करने के लिए कैस्केड किया जाता है कि असामान्यता होने पर सुरक्षा सर्किट स्वयं अनावश्यक सुरक्षा प्रदान कर सके। फ़्यूज़ और सर्किट ब्रेकर का उपयोग आमतौर पर इस बैकअप फ़ंक्शन को प्रदान करने के लिए किया जाता है।
बिजली आपूर्ति और ऊर्जा संचरण प्रणालियों में उपयोग की जाने वाली सुरक्षा विधियों में उत्पाद के अंतिम उपयोगकर्ता और उत्पाद के कार्य और बदले में उत्पाद की मरम्मत की विधि पर सावधानीपूर्वक विचार करना चाहिए। यदि सर्किट पर रखरखाव कर्मियों द्वारा उत्पाद का नियमित रूप से रखरखाव किया जाता है, तो सर्किट बदले में उत्पाद की रखरखाव विधि पर विचार करता है। यदि उत्पाद नियमित रूप से रखरखाव कर्मियों द्वारा बनाए रखा जाता है, तो सर्किट में एक सर्किट ब्रेकर, एक स्व-निर्देशित स्टार्टअप सर्किट और एक ओवरकरंट फीडबैक सर्किट होना चाहिए। यदि उत्पाद की फ़ंक्शन आवश्यकताएँ सख्त नहीं हैं, तो इन कार्यों की आवश्यकता नहीं है, और केवल एक फ़्यूज़, एक ओवर-करंट शटडाउन प्रकार का शुरुआती सर्किट, या एक ओवर-करंट सुरक्षा या त्वरित सर्किट ब्रेकर ही पर्याप्त है। कुछ सुरक्षा विधियों के लिए डिवाइस को निरीक्षण के लिए रखरखाव स्टेशन पर भेजने की आवश्यकता होती है, इससे पहले कि सुरक्षा होने के बाद इसे दोबारा इस्तेमाल किया जा सके। इन सुरक्षा विधियों को निम्नलिखित तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:
1. विफलता के बाद मरम्मत (फ्यूज, फ्यूज अवरोधक, आदि)।
2. यह विफलता (सर्किट ब्रेकर, करंट लिमिटिंग लिंक, वोल्टेज लिमिटिंग प्रोटेक्शन सर्किट, आदि) के बाद ठीक हो जाएगा।
3. विफलता के बाद शट डाउन करें, लेकिन विफलता गायब होने के बाद ठीक हो जाएगा (ओवर-वर्तमान शटडाउन प्रकार स्टार्टअप सर्किट, आदि)।
ओवरकरंट सुरक्षा के तीन बुनियादी प्रकार हैं। करंट मोड नियंत्रण, या प्राइमरी पीक करंट कंट्रोलर, सर्किट में "मामूली" शॉर्ट सर्किट की स्थिति में आउटपुट पावर को सीमित करता है, लेकिन अंततः गंभीर शॉर्ट सर्किट की स्थिति पैदा कर सकता है। जब एक ओवरकरंट दोष होता है, तो लोड प्रतिबाधा छोटी और छोटी हो जाती है, आउटपुट वोल्टेज कम हो जाता है, लेकिन आउटपुट करंट बढ़ता रहता है, जिससे सर्किट बोर्ड पर सर्किट और डिवाइस जल सकते हैं। आउटपुट वोल्टेज को कम करने की विधि को फॉल्ट शटडाउन प्रकार के सर्किट के साथ जोड़ा जा सकता है। निरंतर वर्तमान सीमित विधि को वर्तमान पहचान अवरोधक पर वोल्टेज को बढ़ाकर और संदर्भ वोल्टेज के साथ तुलना करके महसूस किया जाता है। जब वर्तमान सुरक्षा मूल्य पार हो जाता है, तो लोड फिर से बढ़ जाएगा, और आउटपुट करंट सीमित हो जाएगा। ओवर-करंट फीडबैक लिमिटिंग सर्किट, ओवर-करंट फॉल्ट की ऊपरी सीमा संदर्भ मूल्य के रूप में आउटपुट वोल्टेज के एक छोटे से हिस्से का उपयोग करता है। जब करंट डिटेक्शन रेसिस्टर से गुजरने वाली धारा वर्तमान ऊपरी सीमा मान से अधिक हो जाती है, तो आउटपुट वोल्टेज कम हो जाता है, इसलिए आउटपुट करंट भी कम हो जाता है, जो लोड सर्किट को जलने से रोक सकता है।
आउटपुट पर ओवरवॉल्टेज सुरक्षा के दो तरीके हैं: अनिवार्य विधि और ओवरवॉल्टेज ब्लॉकिंग विधि। फ़ोर्सिंग विधि ओवरवॉल्टेज क्लैम्पिंग और तेज़ ट्रिपिंग द्वारा प्राप्त की जाती है। अनिवार्य विधि यह मानती है कि जब बिजली आपूर्ति विफल हो जाती है, तो लोड करंट को सीमित नहीं किया जा सकता है
ओवर-वोल्टेज अवरोधक विधि का उपयोग इस धारणा में किया जाता है कि बिजली की आपूर्ति काम करना जारी रखती है, लेकिन वोल्टेज फीडबैक लूप खुला है, या आउटपुट टर्मिनलों में से एक हल्का लोड है, और वोल्टेज रेटेड अधिकतम मूल्य से अधिक है। इन विधियों में प्रति आउटपुट एक अलग तुलनित्र या ट्रांजिस्टर और आउटपुट से जुड़ा एक अवरोधक विभक्त होता है। सुरक्षा योजना का चुनाव आर्थिक लागत और लेआउट स्थान से संबंधित है। डिज़ाइनर सुरक्षा सर्किट डिज़ाइन करने के लिए अपनी रचनात्मकता का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन सभी परिचालन स्थितियों के तहत स्थिति की सावधानीपूर्वक जांच करें।
