随着科学技术的快速发展，各种电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益亲近，而电子设备都离不开可靠的开关电源，因而直流开关电源开始发挥着越来越重要的效果，并相继进入各种电子、电器设备范畴，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、操控设备的电源等都已广泛地应用开关电源。同时随着许多高新技术，包含高频开关技术、软开关技术、功率因数校正技术、同步整流技术、智能化技术、表面安装技术等技术的开展，开关电源也在不断地创新，这为直流开关电源提供了广泛的开展空间.为了保护开关电源自身和负载的安全，依据了直流开关电源的原理和特色，设计了过热保护、过电流保护、过电压保护以及软启动保护电路。
1电力技术概述
电子技术以功率处理为对象，以为输送高功率用电和高品质用电为目标，经过选用电力半导体器材，并综合主动操控计算机技术和电磁技术，完成电能的获取、传输、改换和使用。电子技术包含功率半导体器材与IC技术、功率改换技术及操控技术等几个方面。
电子技术起始于20世纪50时代末60时代初的硅整流器材，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电子技术在许多新范畴的运用。70时代后期以门极可关断晶闸管，电力双极型晶体管，电力场效应管为代表的全控型器材全速开展，使电子技术的相貌焕然一新进入了新的开展阶段。80时代晚期和90时代初期开展起来的、以绝缘栅极双极型晶体管为代表的复合型器材集驱动功率小，开关速度快，通过压降低，载流性能大于一身，功能优越使之成为现代电子技术的主导器材。
2.开关电源的原理及特色
2.1作业原理
直流开关电源由输入部分、功率转化部分、输出部分、操控部分组成。功率转化部分是开关电源的核心，它对非安稳直流进行高频斩波并完成输出所需要的改换功用。它主要由开关三极管和高频变压器组成。
2.2特色
为了符合用户的需求，国内外各大开关电源制造商都致力于同步开发新式高智能化的元器材，特别是经过改进二次整流器材的损耗，并在功率铁氧体材质上加大科技创新，以进步在高频率和较大磁通密度下取得高的磁功能，一起SMT技术的运用使得开关电源取得了长足的发展，在电路板两面布置元器材，以保证开关电源的轻、小、薄。因而直流开关电源的开展趋势是高频、高稳定、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。
3.直流开关电源的保护
依据直流开关电源的特色和实践的电气状况，为使直流开关电源在恶劣环境及突发故障状况下安全稳定地作业，本文依据不同的状况设计了多种保护电路。
3.1过电流保护电路
在直流开关电源电路中，为了保护调整管在电路短路、电流增大时不被焚毁。其根本办法是，当输出电流超过某一值时，调整管处于反向偏置状况，从而截止，主动切断电路电流。当出现负载短路，过载或许操控电路失效等意外状况时，会引起流过稳压器中开关三极管的电流过大，使管子功耗增大，发热，若没有过流保护设备，大功率开关三极管就有或许损坏。故而在开关稳压器中过电流保护是常用的，最经济简洁的办法是用保险丝。因为晶体管的热容量小，一般保险丝一般不能起到保护效果，常用的是快速熔断保险丝，这种办法具有保护简单的长处。
3.2过电压保护电路
直流开关电源中开关稳压器的过电压保护包含输入过电压保护和输出过电压保护。如果开关稳压器所运用的未稳压直流电源的电压如果过高，将导致开关稳压器不能正常作业，乃至损坏内部器材，因而开关电源中有必要运用输入过电压保护电路。选用集成电路电压比较器来检测开关稳压器的输出电压，是现在较为常用的办法，使用比较器的输出状况的改动跟相应的逻辑电路配合，构成过电压保护电路，这种电路既灵敏又安稳。
3.3软启动保护电路
开关稳压电源的电路比较复杂，开关稳压器的输入端一般接有小电感、大电容的输入滤波器。在开机瞬间，滤波电容器会流过很大的浪涌电流，这个浪涌电流可以为正常输入电流的数倍。这样大的浪涌电流会使一般电源开关的触点或继电器的触点熔化，并使输入保险丝熔断。别的，浪涌电流也会损害电容器，使之寿数缩短，过早损坏。为此，开机时应该接入一个限流电阻，经过这个限流电阻来对电容器充电。为了不使该限流电阻消耗过多的功率，以致影响开关稳压器的正常作业，而在开机暂态过程结束后，用一个继电器主动短接它，使直流电源直接对开关稳压器供电，这种电路称之谓直流开关电源的“软启动”电路。
3.4过热保护电路
直流开关电源中开关稳压器的高集成化和轻量小体积，使其单位体积内的功率密度大大进步，因而如果电源设备内部的元器材对其作业环境温度的要求没有相应进步，必定会使电路功能变坏，元器材过早失效。因而在大功率直流开关电源中应该设过热保护电路。选用温度继电器来检测电源设备内部的温度，当电源设备内部发生过热时，温度继电器就动作，使整机告警电路处于告警状况，完成对电源的过热保护，亦可将温度继电器置于开关三极管的邻近，一般大功率管允许的最高管壳温度是75℃，调理温度整定值为60℃。当管壳温度超过允许值后继电器就切断电器，对开关管进行保护。
开关电源的运用
开关电源是应用现代电子技术，操控功率半导体器材注册和关断的时间比率，保持安稳输出电压的一种电源。与线性稳压电源相比，开关电源具有体积小、功率高、重量轻等一系列长处，在各种电子设备中得到广泛的运用。
1开关电源的分类
依据分类的准则不同，开关电源有很多种分类办法：
（1）依据输入输出类型，可分为DC/DC改换器和AC/DC改换器。
（2）依据驱动方式，可分为自励式和他励式。
（3）依据操控方式，可分为脉冲宽度调制式、脉冲频率调制式、PWM和PFM混合式。
（4）依据电路组成，可分为谐振型和非谐振型。
此外还可分为单端正激式和反激式、推挽式、半桥式、全桥式、降压式、升压式和升降压式等等。
2开关电源的开展趋势
高频、高稳定、低耗、低噪声、抗干扰和模块化是开关电源的开展趋势。现在市场上的开关电源中选用双极性晶体管制成的100kHz、用MOS-FET制成的500kHz电源，其频率有待进一步进步。进步开关频率，需要有高速开关元器材。一起为了保证功率，要削减开关损耗。开关速度进步后，会受电路中分布电感和电容或二极管中存储电荷的影响而发生浪涌或噪声。为了操控浪涌，针对不同的状况，可选用R-C或L-C缓冲器、非晶态等磁芯制成的磁缓冲器、谐振式开关。谐振式开关在操控浪涌的一起还可将可开关损耗。
在稳定性方面，开关电源生产商经过降低运行电流，降低结温等措施以削减器材的应力，使得产品的稳定性大大进步。若独自追求高频化，必将导致噪声增大。理论上，选用部分谐振转化电路技术，可完成高频化又可降低噪声。但在这实用化方面存在着技术问题，因而在此范畴仍须进行很多研究作业。
综上所述，文中主要讨论了直流开关电源内部器材的各种保护方式，对一个给定的直流开关电源来说，保护电路是否完善并按预订设置作业，对电源设备的安全性和稳定性至关重要。因为开关电源的保护方案和电路结构具有多样性，所以对具体电源设备而言，应挑选合理的保护方案和电路结构。在实践运用中，一般选用几种保护方式加以组合的方式构成完善的保护系统，保证直流开关电源的正常作业。
