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關(guān)于開(kāi)關(guān)電源的過(guò)流保護電路規劃
時(shí)間:2021-12-27 08:41:53 點(diǎn)擊次數:1156

1) 眾所周知,當輸出端超越額定負載或短路時(shí),會(huì )對開(kāi)關(guān)電源形成損壞,以致電力系統無(wú)法正常工作。針關(guān)于此我們在設計開(kāi)關(guān)電源時(shí)要對產(chǎn)品停止限流維護設計。那么辦法很多,我們能夠將他設計到開(kāi)關(guān)電源的輸入端或者設計到開(kāi)關(guān)電源的輸出端。要到達最佳的設計辦法就要以實(shí)踐的狀況而定,以下幾種辦法都是開(kāi)關(guān)電源常用的控制辦法:

2) 初期參考直接驅動(dòng)方式的開(kāi)關(guān)電源可設計到輸入端,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(guò)載或短路狀況發(fā)作時(shí),此時(shí)初級電流會(huì )很快的增加,Rsc上的就會(huì )產(chǎn)生電壓,此電壓超越B-E的導通電壓,那么Q2就會(huì )導通,就會(huì )把Q2集電極電位拉到地,假如接的是震蕩電路此時(shí)就會(huì )導至震蕩電路中止工作,從而到達維護的目的。

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電路,在還擊或者正激電路中遭到設計者的歡送。他的工作過(guò)程和(a)圖的工作過(guò)程有些相似,但是他有些很好的優(yōu)點(diǎn),首先,比擬器的電流限制激起臨限電壓可預制到一個(gè)準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,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) 應用在基極驅動(dòng)器的電流限制電路

 

上圖所畫(huà)的電流限制電路圖合適于各種電路的開(kāi)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(huì )產(chǎn)生很大的壓降,那么就不會(huì )使Q1導通,若負載電流足夠大就會(huì )在Rsc上產(chǎn)生電壓,使Q1導通。若Q1在OFF裝態(tài)時(shí),而且Ic1=0時(shí)C1會(huì )全部放電掉,因而Q2也會(huì )處于OFF狀態(tài),假如Il電流逐步增加時(shí),則Il*Rsc=VbeQ1+Ib1R1,此時(shí)會(huì )集電極會(huì )有電流Ic1流過(guò),并有下面的時(shí)間常數將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(lái)替代Q2,這樣能夠把基極電流限制在微安培,我門(mén)在選擇電阻R4時(shí)要遠遠大于R3。這樣當電流過(guò)載時(shí),C1電容會(huì )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)

在恰當的電路設計上,VCE可以快速的抵達其電壓值,并將Q2三極管偏壓到導通狀態(tài),這樣一來(lái)就能夠關(guān)閉穩壓器的驅動(dòng)信號。當過(guò)載除去后,電路會(huì )自動(dòng)恢復到工作狀態(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(huì )變成不受歡送的,特別是在高電流輸出下會(huì )形成功率的耗費,影響到整機的效率。真關(guān)于次會(huì )有另一種辦法來(lái)克制這種問(wèn)題。那就是用變壓器來(lái)檢測過(guò)電流。并且電路中無(wú)耗費功率的元器件,如圖所示

 

工作原理是:T1用來(lái)檢測負載電流IL,因而電阻R1會(huì )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(guò)載發(fā)作時(shí),電容器C1上的電壓會(huì )增加到穩壓二極管Z1的導通電壓,此時(shí)三極管Q1會(huì )導通,因而Q1集電極上的信號能夠關(guān)閉穩壓器的驅動(dòng)信號。

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

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

至此我門(mén)就能夠繞制一個(gè)準確的變壓器,而在實(shí)踐的電路測試上必需在圈數上稍做調整,以便能做到最佳的性能。

還有一種電流限制電路:如圖所示

 

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(diǎn),關(guān)于多組輸出要使的各個(gè)電流限制能到達其作用,要用一番功夫。

上圖的工作原理是:

T1用來(lái)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(lái)設定比擬器輸入端的臨限電壓,在正長(cháng)工作狀況下,比擬器的Vref參考輸入端電壓會(huì )高于電衛器R1上的電壓,此時(shí)比擬器的輸出會(huì )在高電平,此時(shí)的555IC(單激多諧振蕩器)會(huì )有低電平的輸出,使Q1堅持在關(guān)閉狀態(tài)。

假如過(guò)載發(fā)作時(shí),電壓V1會(huì )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換過(guò)程,會(huì )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(dòng)電容器上,所以會(huì )牽引到地電平。而終止了輸出轉換脈波,并將穩壓器關(guān)閉,假如過(guò)栽狀況持續著(zhù),電源會(huì )處于打嗝狀態(tài)中,就是它會(huì )以IC555單激RC時(shí)間常數的周期在ON與OFF狀態(tài)之間,不停的轉換,直到過(guò)載去除后,電路才會(huì )恢復恢復到正常狀態(tài)中,變壓器設計同上一節。

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