Impulzni napajalniki - varovala

Konstruktorji napajalnikov uporabljajo različne metode zaščite pred posledicami kratkih stikov in preobremenitev. Zaščita mora ščititi napajalnik in obremenitev. Spodaj obravnavamo najpogosteje pojavljajoče se.

Način Hiccup (Hiccup mode) 

To je zaščita, ki se uporablja zelo pogosto (iz angleščine hiccup – kolcanje), njena prednost so male izgube moči v napajalnikih v primeru preobremenitve ali kratkega stika ter samodejna vrnitev v normalno delovanje po prenehanju razloga za kratki stik ali preobremenitev.

V času A se pojavi preobremenitev ali kratki stik. Nato odklop napajanja. Na izhodu se pojavi tokovni impulz z zelo kratkim časom trajanja (npr. 100 milisekund) in vrednostjo do 150% maksimalnega toka. Napajalnik vsakih nekaj sekund pošlje ta impulz, vse do trenutka prenehanja vzroka preobremenitve ali kratkega stika (B), nato pa nadaljuje z normalnim delovanjem. Prag aktivacije te zaščite (izklop napajalnika) je v večini primerov nastavljen na 110-150% nazivnega toka (I_out). Najpogosteje je ta način integriran z toplotno zaščito. Če obremenitev porablja tok, ki je večji od nazivnega, vendar pa manjši od praga aktivacije zaščite, se po kratkem času vklopi toplotna zaščita, ki odklopi napajanje, napajalnik pa preide v način hiccup in je v njem vse do prenehanja razloga preobremenitve.

Krivulja A – omejitev toka (Foldback Current Limiting)
Ta vrsta zaščite se uporablja tudi pri lineranih napajalnikih. Po prekoračitvi maksimalnega toka (zmanjšanju odpornosti obremenitve) pride do njegove redukcije (zmanjšanje). Z drugimi besedami, če se upor obremenitve zmanjšuje, se zmanjša tok. Prednost te rešitve so nizke izgube moči v napajalnikih v primeru preobremenitve ali kratkega stika. Vendar pa se pri tej rešitvi napajalnik ne zažene pri obremenitvi z visokim zagonskim tokom (npr. visoka zmogljivost).

Krivulja B – stabilizacija toka (Constant Current Limiting)
Po prekoračitvi maksimalnega toka (zmanjšanju odpornosti obremenitve), vzdržuje napajalnik konstantni izhodni tok, neodvisno od vrednosti preobremenitve, medtem ko izhodna napetost pada. Pogosto se uporablja tudi drugo zaščito, ki izklopi napajalnik, ko napetost pade na nekaj voltov. Velika pomanjkljivost te metode so velike izgube moči v samem napajalniku ter visok tok, ki teče skozi obremenitev, kar lahko povzroči poškodbe. Ta vrsta zaščite omogoča zagon napajalnika pri obremenitvah nelinearne narave.

Krivulja C – omejitev moči (Over Power Limiting)
Po prekoračitvi maksimalnega toka (zmanjšanju odpornosti obremenitve) ostane izhodna moč napajalnika na stalni ravni. Skupaj s porastom obremenitve, napetost in izhodni tok padata skladno s karakteristiko C. Ta vrsta zaščite omogoča zagon napajalnika pri obremenitvah nelinearne narave.