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關(guān)于開關(guān)電源的過流保護(hù)電路規(guī)劃
時間:2021-12-27 08:41:53 點擊次數(shù):1299

1) 眾所周知,當(dāng)輸出端超越額定負(fù)載或短路時,會對開關(guān)電源形成損壞,以致電力系統(tǒng)無法正常工作。針關(guān)于此我們在設(shè)計開關(guān)電源時要對產(chǎn)品停止限流維護(hù)設(shè)計。那么辦法很多,我們能夠?qū)⑺O(shè)計到開關(guān)電源的輸入端或者設(shè)計到開關(guān)電源的輸出端。要到達(dá)最佳的設(shè)計辦法就要以實踐的狀況而定,以下幾種辦法都是開關(guān)電源常用的控制辦法:

2) 初期參考直接驅(qū)動方式的開關(guān)電源可設(shè)計到輸入端,如下圖所示

 

圖一

圖中兩種電路的工作原理是:

(a)圖:在輸出端有過載或短路狀況發(fā)作時,此時初級電流會很快的增加,Rsc上的就會產(chǎn)生電壓,此電壓超越B-E的導(dǎo)通電壓,那么Q2就會導(dǎo)通,就會把Q2集電極電位拉到地,假如接的是震蕩電路此時就會導(dǎo)至震蕩電路中止工作,從而到達(dá)維護(hù)的目的。

Rsc的取值是:Rsc=Vbe/Ip

3) (b)圖中的電路是一種常用的限流維護(hù)電路,在還擊或者正激電路中遭到設(shè)計者的歡送。他的工作過程和(a)圖的工作過程有些相似,但是他有些很好的優(yōu)點,首先,比擬器的電流限制激起臨限電壓可預(yù)制到一個準(zhǔn)確的且可預(yù)制的準(zhǔn)位上,這就相當(dāng)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,根本上是100MV和200MV,因而電流限制電組就可較小,這樣就能夠進(jìn)步效率。

4) 應(yīng)用在基極驅(qū)動器的電流限制電路

 

上圖所畫的電流限制電路圖合適于各種電路的開關(guān)電源供給器。此種電路的輸出局部是與控制電路共地的。

工作原理是:在正常的工作狀況下,流入到Rsc上的Il不會產(chǎn)生很大的壓降,那么就不會使Q1導(dǎo)通,若負(fù)載電流足夠大就會在Rsc上產(chǎn)生電壓,使Q1導(dǎo)通。若Q1在OFF裝態(tài)時,而且Ic1=0時C1會全部放電掉,因而Q2也會處于OFF狀態(tài),假如Il電流逐步增加時,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(fù)載效應(yīng)減到最低值,我們可選用具有較高的HFE的達(dá)林凳管子來替代Q2,這樣能夠把基極電流限制在微安培,我門在選擇電阻R4時要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于R3。這樣當(dāng)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)

在恰當(dāng)?shù)碾娐吩O(shè)計上,VCE可以快速的抵達(dá)其電壓值,并將Q2三極管偏壓到導(dǎo)通狀態(tài),這樣一來就能夠關(guān)閉穩(wěn)壓器的驅(qū)動信號。當(dāng)過載除去后,電路會自動恢復(fù)到工作狀態(tài)。假如運用具有固定電流限制比擬器的ICPWM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。

以上這兩種辦法在檢測電流狀況都工作良好。但是功率電阻器RSC的存在可能會變成不受歡送的,特別是在高電流輸出下會形成功率的耗費,影響到整機的效率。真關(guān)于次會有另一種辦法來克制這種問題。那就是用變壓器來檢測過電流。并且電路中無耗費功率的元器件,如圖所示

 

工作原理是:T1用來檢測負(fù)載電流IL,因而電阻R1會有成比例的電壓產(chǎn)生。D3為整流二極管,R3C1整流后的濾波電路,若電流過載發(fā)作時,電容器C1上的電壓會增加到穩(wěn)壓二極管Z1的導(dǎo)通電壓,此時三極管Q1會導(dǎo)通,因而Q1集電極上的信號能夠關(guān)閉穩(wěn)壓器的驅(qū)動信號。

要留意的是:T1的設(shè)計,資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(shè)計:初級圈數(shù)普通選一圈,次級圈數(shù)的選擇右次級的電壓所決議,NP/NS=IS/IP由于IR=VS/R1

因而在最大指定負(fù)載電流IC狀況下,次級圈數(shù)必需能在電容器C1上產(chǎn)生所希冀的電壓值,所以NS=NP*IRR1/(Vs+Vd3)

至此我門就能夠繞制一個準(zhǔn)確的變壓器,而在實踐的電路測試上必需在圈數(shù)上稍做調(diào)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

 

不論是放在電源的輸入端或是輸出端局部都能做到叫好的效果,同樣的此電路也能合適于多路輸出的電源供給器,但是有一點,關(guān)于多組輸出要使的各個電流限制能到達(dá)其作用,要用一番功夫。

上圖的工作原理是:

T1用來檢測T2的初級電流,T1后經(jīng)二極管整流后電容濾波,可變電阻R1用來設(shè)定比擬器輸入端的臨限電壓,在正長工作狀況下,比擬器的Vref參考輸入端電壓會高于電衛(wèi)器R1上的電壓,此時比擬器的輸出會在高電平,此時的555IC(單激多諧振蕩器)會有低電平的輸出,使Q1堅持在關(guān)閉狀態(tài)。

假如過載發(fā)作時,電壓V1會高于VREF,使的比擬器在底電位,IC555輸入端由高電位至底電位的轉(zhuǎn)換過程,會在IC555輸出端產(chǎn)生單激輸出,而將Q1ON,C極連到關(guān)閉的輸入端或是PWM電路的溫和啟動電容器上,所以會牽引到地電平。而終止了輸出轉(zhuǎn)換脈波,并將穩(wěn)壓器關(guān)閉,假如過栽狀況持續(xù)著,電源會處于打嗝狀態(tài)中,就是它會以IC555單激RC時間常數(shù)的周期在ON與OFF狀態(tài)之間,不停的轉(zhuǎn)換,直到過載去除后,電路才會恢復(fù)恢復(fù)到正常狀態(tài)中,變壓器設(shè)計同上一節(jié)。

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