Возможные меры по обеспечению безопасности источников питания

Я ищу список способов, с помощью которых источники питания сверхвысокого напряжения с питанием от сети с контактными клеммами можно сделать безопасными в случае отказа трансформатора, когда первичная и вторичная катушки соединяются внутри трансформатора.

Один метод, о котором я знаю, — это схема управления с обратной связью, которая изолирует вход трансформатора в случае чрезмерного напряжения на вторичной обмотке, в которой частично используется оптоизолятор, как описано здесь . Однако я не уверен, от каких условий отказа в трансформаторе этот метод может или не может защитить.

Меня в первую очередь беспокоит соответствие маркировке CE и другим требованиям ЕС, но правила стран, не входящих в ЕС, и другие требования были бы плюсом. Я бы предпочел несколько вариантов, так как предпочел бы излишнюю защиту (без каламбура), чем потенциально посредственную защиту. Стоимость является проблемой, но я хотел бы знать варианты, чтобы можно было выполнить соответствующую оптимизацию.

И последнее, но не менее важное: ссылки на авторитетные источники важны.

Ответы (1)

Для установления ELV вам понадобится изоляция. Это, вероятно, будет трансформатор (линейный или импульсный, не имеет значения)

Трансформаторы могут быть защищены от неисправностей несколькими способами...

  • Самоограничение (внутреннее сопротивление ограничивает доступную мощность)
  • Использование провода с тройной изоляцией (TIW) в конструкции трансформатора.
  • Предохранители в первичной или вторичной обмотке в зависимости от требований.
  • Термодатчик в трансформаторе (Редкий?)
  • Внутренние термопредохранители
  • Определение перенапряжения (в любом случае это делают большинство микросхем импульсного источника питания, часто они регулируют именно так).

Определение перенапряжения может осуществляться с помощью оптоизоляторов со стабилитронами или подобными им средствами.

В конце концов, вероятно, потребуется тестирование, если только вы не купите предварительно оцененный продукт.

Это зависит от вашего конечного приложения. В тех стандартах, которые относятся к трансформаторам и их неисправностям, будут аспекты безопасности. Посмотрите, каковы требования, и это определит ваши минимальные усилия/затраты. Получите доступ к этим стандартам и прочитайте их.

Лучше всего обучаться у одного из более опытных инженеров. Попросите их рассмотреть дизайн вместе с вами. Попытка прочитать стандарты в первый раз, как правило, сводит вас с ума прямыми и обратными ссылками ... да, и язык, используемый между Европой и США, также может сделать жизнь интересной.

Хорошее резюме. Чтобы добавить один момент относительно трансформаторов: вы можете купить (или изготовить по вашим спецификациям) трансформаторы, в которых первичная и вторичная обмотки находятся на отдельных секциях в бобине: поэтому, даже если одна обмотка потеряет всю изоляцию и произойдет короткое замыкание, она не может связаться с др. (Если шпулька не расплавится или не сгорит: какая-то другая защита должна отключить питание до этого!)
@ Брайан Драммонд, +1, хорошее замечание по поводу пользовательских трансформаторов и отдельных разделов. С точки зрения хороших электрических зазоров я предпочитаю разделенные катушки. Но они редко требуются в потребительских товарах. (Поправьте меня, если я ошибаюсь, я имею дело с промышленным оборудованием)
Вы также можете приобрести нестандартные трансформаторы с межобмоточным экраном, который вы подключаете к проводнику защитного заземления. Полезно, главным образом, потому, что они значительно уменьшают емкостную связь между обмотками, но это также приводит к тому, что прорыв изоляции приводит к тому, что предохранитель берет с собой, однако это обходится дорого. Трансформатор хорошего качества никогда не должен выходить из строя из-за короткого замыкания pri/sec, но если вы чувствуете паранойю, то подключение одной ножки выхода к PE приведет к короткому замыканию первичной/вторичной обмотки и перегоранию предохранителя.