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標題: 淺談開關電源的過流保護電路 [打印本頁]

作者: DAL 時間: 2021-5-12 10:29
標題: 淺談開關電源的過流保護電路

圖中兩種電路的工作原理是:
(a) 圖:在輸出端有過載或短路情況發(fā)生時,此時初級電流會很快的增加,Rsc 上的就會產(chǎn)生電壓,此電壓超過 B-E 的導通電壓,那么Q2就會導通,就會把Q2 集電極電位拉到地,如果接的是震蕩電路此時就會導至震蕩電路停止工作,從而達到保護的目的.
Rsc的取值是:

Rsc=Vbe/Ip
(b)圖中的電路是一種常用的限流保護電路,在反擊或者正激電路中受到設計者的歡迎.他的工作過程和(a)圖的工作過程有些類似,但是他有些很好的優(yōu)點,
首先,比較器的電流限制激發(fā)臨限電壓可預制到一個精確的且可預制的準位上,這就相當于雙極性三極管有較大 Vbe 電壓范圍的臨限電壓值,
其次是此臨限電壓足夠的小,基本上是 100MV和 200MV,因此電流限制電組就可較小,這樣就可以提高效率.
2).應用在基極驅動器的電流限制電路

上圖所畫的電流限制電路圖適合于各種電路的電源供應器.此種電路的輸出部分是與控制電路共地的.
工作原理是:在正常的工作情況下,流入到 Rsc 上的 I l 不會產(chǎn)生很大的壓降,那么就不會使 Q1導通,若負載電流
足夠大就會在 Rsc上產(chǎn)生電壓,使 Q1 導通.若Q1 在 OFF裝態(tài)時,而且 Ic1=0時 C1會全部放電掉,因此Q2 也會
處于 OFF狀態(tài),如果 Il電流逐漸增加時,則Il*Rsc=VbeQ1+Ib1R1
此時會集電極會有電流Ic1流過,并有下面的時間常數(shù)將C1 充電
T=R2*C1
那么 C1上的電壓是:
Vc1=Ib2R3+VbeQ2
為了使為了使電容器電壓的負載效應減到最低值,我們可選用具有較高的 HFE 的達林凳管子來代替 Q2,這樣
可以把基極電流限制在微安培,我門在選擇電阻 R4時要遠遠大于 R3.這樣當電流過載時,C1電容會快速放電.
R2的取值如下:
IBL=(V1-VBEQ1)/R1
而且 Ic1=HfeQ1IBLMAX
所以,R2>=(V1-VCEMAX)R1/(V1-VBEQ1)
在適當?shù)碾娐吩O計上,VCE 能夠快速的到達其電壓值,并將 Q2 三極管偏壓到導通狀態(tài),這樣一來就可以關閉穩(wěn)
壓器的驅動信號.
當過載除去后,電路會自動恢復到工作狀態(tài).如果使用具有固定電流限制比較器的 IC PWM 控制電路,則圖一B
的電路,我們將電流限制電阻器 RSC放到輸出的正端上,就能獲的良好的電流限制效果.
以上這兩種方法在檢測電流情況都工作良好.但是功率電阻器 RSC 的存在可能會變成不受歡迎的,尤其是在高電流輸出下會造成功率的消耗,影響到整機的效率.,真對于次會有另一種方法來克服這種問題,.那就是用變壓
器來檢測過電流.并且電路中無消耗功率的元器件,如圖所示

工作原理是:T1 用來檢測負載電流 IL,因此電阻 R1 會有成比例的電壓產(chǎn)生.D3 為整流二極管,R3 C1 整流后的
濾波電路,若電流過載發(fā)生時,電容器 C1 上的電壓會增加到穩(wěn)壓二極管 Z1 的導通電壓,此時三極管 Q1 會導通,
因此 Q1 集電極上的信號可以關閉穩(wěn)壓器的驅動信號.
要注意的是:T1的設計,材料的選擇要用陶鐵磁和MPP的環(huán)形鐵芯,但是鐵芯不能工作在飽和狀態(tài),
圈數(shù)的設計:
初級圈數(shù)一般選一圈,次級圈數(shù)的選擇右次級的電壓所決定,
NP/NS=IS/IP
由于 IR=VS/R1
因此在最大指定負載電流 IC情況下,次級圈數(shù)必須能在電容器 C1上產(chǎn)生所期望的電壓值,所以
NS=NP*IRR1/(Vs+Vd3)
至此我門就可以繞制一個精確的變壓器,而在實際的電路測試上必須在圈數(shù)上稍做調整,以便能做到最佳的性
能.

還有一種電流限制電路:
如圖所示

淺談開關電源的過流保護電路.pdf

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