分享開關電源的過流保護電路經典設計方案
發布時間:2014-09-06 責任編輯:mrcoocom
【導讀】近年來,開關dianyuandeyingyongguangfan,duiqikekaoxingyeyoulegenggaodeyaoqiu。yidandianzichanpinchuxianleguzhang,ruguodianzichanpinshuruduanduanluhuozheshuchuduankailu,zedianyuanbixuguanbiqishuchudian 壓,才能保護功率MOSFET和(he)輸(shu)出(chu)端(duan)設(she)備(bei)等(deng)不(bu)被(bei)燒(shao)毀(hui),否(fou)則(ze)可(ke)能(neng)引(yin)起(qi)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)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)一(yi)定(ding)要(yao)注(zhu)重(zhong)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)過(guo)流(liu)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)功(gong)能(neng)的(de)設(she)計(ji)。
本文對開關電源常用過流保護電路總結出一份經典的設計方案。
1 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轉換成電壓,該電壓直流化後,由電壓比較器與設定值相比較,若直流電 yadayushedingzhi,zefachubianbiexinhao。danshizhezhongjiancechuanganqiyibanduoyongyujianshiganyingdianyuandefuzaidianliu,weicixucaiquruxiacuoshi。youyuganyingdianyuanqidongshi,qidongdianliuweiedingzhideshu 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) 束前不輸出不必要的信號,定時結束後,轉入預定的監視狀態。

2 啟動浪湧電流限製電路
kaiguandianyuanzaijiadianshi,huichanshengjiaogaodelangyongdianliu,yincibixuzaidianyuandeshuruduananzhuangfangzhilangyongdianliuderuanqidongzhuangzhi,cainengyouxiaodijianglangyongdianliujianxiaodaoyunxudefanweinei。langyongdianliu 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。
3 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tu3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。

4 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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