開關電源的過流保護電路
發布時間:2012-11-23 責任編輯:sherryyu
【導讀】近年來,開關電(dian)源(yuan)的(de)應(ying)用(yong)廣(guang)泛(fan),對(dui)其(qi)可(ke)靠(kao)性(xing)也(ye)有(you)了(le)更(geng)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)。一(yi)旦(dan)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)出(chu)現(xian)了(le)故(gu)障(zhang),如(ru)果(guo)不(bu)能(neng)保(bao)證(zheng)其(qi)安(an)全(quan)性(xing),可(ke)能(neng)引(yin)起(qi)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)損(sun)壞(huai),甚(shen)至(zhi)引(yin)起(qi)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)的(de)觸(chu)電(dian)及(ji)火(huo)災(zai)等(deng)。所(suo)以(yi)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)過(guo)流(liu)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng)一(yi)定(ding)要(yao)完(wan)善(shan),那(na)麼(me)就(jiu)需(xu)要(yao)設(she)計(ji)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu),使(shi)其(qi)能(neng)夠(gou)在(zai)惡(e)劣(lie)環(huan)境(jing)以(yi)及(ji)突(tu)發(fa)故(gu)障(zhang)情(qing)況(kuang)下(xia)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)地(di)工(gong)作(zuo)。
開關電源常用過流保護電路
采用電流傳感器進行電流檢測
過流檢測傳感器的工作原理如圖1所示。通過變流器所獲得的變流器次級電流經I/V轉zhuan換huan成cheng電dian壓ya,該gai電dian壓ya直zhi流liu化hua後hou,由you電dian壓ya比bi較jiao器qi與yu設she定ding值zhi相xiang比bi較jiao,若ruo直zhi流liu電dian壓ya大da於yu設she定ding值zhi,則ze發fa出chu辨bian別bie信xin號hao。但dan是shi這zhe種zhong檢jian測ce傳chuan感gan器qi一yi般ban多duo用yong於yu監jian視shi感gan應ying電dian源yuan的de負fu載zai電dian流liu,為wei此ci需xu采cai取qu如ru下xia措cuo施shi。由you於yu感gan應ying電dian源yuan啟qi動dong時shi,啟qi動dong電dian流liu為wei額e定ding值zhi的de數shu倍bei,與yu啟qi動dong結jie束shu時shi的de電dian流liu相xiang比bi大da得de多duo,所suo以yi在zai單dan純chun監jian視shi電dian流liu電dian瓶ping的de情qing況kuang下xia,感gan應ying電dian源yuan啟qi動dong時shi應ying得de到dao必bi要yao的de輸shu出chu信xin號hao,必bi須xu用yong定ding時shi器qi設she定ding禁jin止zhi時shi間jian,使shi感gan應ying電dian源yuan啟qi動dong結jie束shu前qian不bu輸shu出chu不bu必bi要yao的de信xin號hao,定ding時shi結jie束shu後hou,轉zhuan入ru預yu定ding的de監jian視shi狀zhuang態tai。

啟動浪湧電流限製電路
開kai關guan電dian源yuan在zai加jia電dian時shi,會hui產chan生sheng較jiao高gao的de浪lang湧yong電dian流liu,因yin此ci必bi須xu在zai電dian源yuan的de輸shu入ru端duan安an裝zhuang防fang止zhi浪lang湧yong電dian流liu的de軟ruan啟qi動dong裝zhuang置zhi,才cai能neng有you效xiao地di將jiang浪lang湧yong電dian流liu減jian小xiao到dao允yun許xu的de範fan圍wei內nei。浪lang湧yong電dian流liu主zhu要yao是shi由you濾lv波bo電dian容rong充chong電dian引yin起qi,在zai開kai關guan管guan開kai始shi導dao通tong的de瞬shun間jian,電dian容rong對dui交jiao流liu呈cheng現xian出chu較jiao低di的de阻zu抗kang。如ru果guo不bu采cai取qu任ren何he保bao護hu措cuo施shi,浪lang湧yong電dian流liu可ke接jie近jin數shu百baiA。
開關電源的輸入一般采用電容整流濾波電路如圖2所示,濾波電容C可選用低頻或高頻電容器,若用低頻電容器則需並聯同容量高頻電容器來承擔充放電電流。圖中在整流和濾波之間串入的限流電阻Rsc是為了防止浪湧電流的衝擊。合閘時Rsc限製了電容C的充電電流,經過一段時間,C上的電壓達到預置值或電容C1上電壓達到繼電器T動作電壓時,Rsc被短路完成了啟動。同時還可以采用可控矽等電路來短接Rsc。當合閘時,由於可控矽截止,通過Rsc對電容C進行充電,經一段時間後,觸發可控矽導通,從而短接了限流電阻Rsc。

采用基極驅動電路的限流電路
在(zai)一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下(xia),利(li)用(yong)基(ji)極(ji)驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)將(jiang)電(dian)源(yuan)的(de)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)和(he)開(kai)關(guan)晶(jing)體(ti)管(guan)隔(ge)離(li)開(kai)。控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)與(yu)輸(shu)出(chu)電(dian)路(lu)共(gong)地(di),限(xian)流(liu)電(dian)路(lu)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)與(yu)輸(shu)出(chu)電(dian)路(lu)連(lian)接(jie),工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)如(ru)圖(tu)3所示,當輸出過載或者短路時,V1導通,R3兩端電壓增大,並與比較器反相端的基準電壓比較。控製PWM信號通斷。
通過檢測IGBT的Vce
當電源輸出過載或者短路時,IGBT的Vce值則變大,根據此原理可以對電路采取保護措施。對此通常使用專用的驅動器EXB841,其內部電路能夠很好地完成降柵以及軟關斷,並具有內部延遲功能,可以消除幹擾產生的誤動作。其工作原理如圖4所示,含有IGBT過流信息的Vce不直接發送到EXB841的集電極電壓監視腳6,而是經快速恢複二極管VD1,通過比較器IC1輸出接到EXB841的腳6,從而消除正向壓降隨電流不同而異的情況,采用閾值比較器,提高電流檢測的準確性。假如發生了過流,驅動器:EXB841的低速切斷電路會緩慢關斷IGBT,從而避免集電極電流尖峰脈衝損壞IGBT器件。

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