Impulsstoiteadapterid - kaitsmed

Toiteadapterite projekteerijad kasutavad erinevaid meetodeid lühiste ja ülekoormuste eest kaitsmiseks. Kaitsesüsteem peab kaitsma toiteadapterit ja koormust. Allpool käsitletakse enimlevinud võimalusi.

Hiccup-režiim (Hiccup mode) 

Seda kaitsemeetodit kasutatakse väga tihti (inglise keeles hiccup – luksumine) ning selle eelised on väikesed energiakaod lühise või ülekoormuse korral ja naasmine normaalsesse töörežiimi pärast seda, kui lühise või ülekoormuse põhjus on kõrvaldatud.

Ajahetkel A tekib ülekoormus või lühis. Toiteadapter ühendatakse lahti. Väga lühikeste ajaperioodide järel antakse vooluimpulss (näiteks kestusega 100 millisekundit) tugevusega kuni 150% maksimaalsest voolust. Toiteadapter jätkab selle impulsi saatmist iga paari sekundi järel kuni lühise (B) põhjus kõrvaldatakse ning seejärel naaseb normaalsesse töörežiimi. Selle kaitsemeetme läveks (toiteadapteri väljalülitumine) määratakse enamikul juhtudel 110-150% nimivoolust (I_out). Tavaliselt on selline kaitsemeetod kasutusel koos termokaitsega. Kui koormus on suurem kui nimivool, kuid väiksem kui kaitselüliti rakendusemiseks vajalik vool, siis pärast lühikest ajaperioodi lülitub sisse termokaitse, mis ühendab toiteadapteri lahti ning see läheb üle hiccup-režiimile kuni ülekoormuse põhjus kaob.

Kõver A – voolutugevuse piiramine (Foldback Current Limiting)
Seda tüüpi kaitsemehhanisme kasutatakse ka lineaarsetes toiteadapterites. Maksimaalse voolu ületamisele (koormustakistuse vähendamisele) järgneb selle vähendamine. Teisisõnu, kui väheneb koormustakistus, siis sellele järgneb voolutugevuse vähendamine. Selle lahenduse eelis on toiteadapteri madal energiakulu ülekoormuse või lühise korral. Kuid selle lahenduse puhul ei suuda toiteadapter käivitada koormust, mis vajab tugevat käivitusvoolu (nt suur mahutavus).

Kõver B – voolutugevuse stabiliseerimine (Constant Current Limiting)
Pärast maksimaalse voolutugevuse ületamist (koormustakistuse vähenemist) säilitab toiteadapter püsiva väljundvoolu tugevuse hoolimata ülekoormusest, samal ajal väljundpinge langeb. Kasutatakse ka teist kaitsesüsteemi, mille puhul toiteadapter lülitatakse välja, kui pinge langeb paari voldi võrra. Selle meetodi suur miinus on suur energiakadu toiteadapteris ja suur voolutugevus, mis võib põhjustada kahjustusi. Seda tüüpi kaitsemehhanismi abil on võimalik toiteadapteril käivitada mittelineaarsete omadustega koormusi.

Kõver C – võimsuse piiramine (Over Power Limiting)
Pärast maksimaalse voolutugevuse ületamist (koormustakistuse vähenemist) jääb toiteadapteri väljundvõimsus samaks. Koos koormuse suurenemisega langeb pinge ja väljundvoolu tugevus vastavalt kõverale C. Seda tüüpi kaitsemehhanismi abil on võimalik toiteadapteril käivitada mittelineaarsete omadustega koormusi.