开关电源各种保护电路实例详细解剖

发布时间:2024-11-12 21:27:25  

图片

图片


一、输入欠压保护电路1


1、概述(电路类别、实现主要功能描述):


该电路属于输入欠压电路,当输入电压低于保护电压时拉低控制芯片的供电Vcc,从而关闭输出。


2、电路组成(原理图):

图片


3、工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):


电源输入电压高于欠压保护设定点时,A点电压高于U4的Vref,U4导通,B点电压为低电平,Q4导通,Vcc供电正常;当输入电压低于保护电压时,A点电压低于U4的Vref,U4截止,B点电压为高电平,Q4截止,从而Vcc没有电压,此时Vref也为低电平,当输入电压逐渐升高时,A点电压也逐渐升高,当高于U4的Vref,模块又正常工作。R4可以设定欠压保护点的回差。


4、电路的优缺点:


该电路的优点:电路简单,保护点精确

缺点:成本较高。


5、应用的注意事项:


使用时注意R1,R2的取值,有时候需要两个电阻并联才能得到需要的保护点。还需要注意R1,R2的温度系数,否则高低温时,欠压保护点相差较大。


二、输入欠压保护电路2


1、概述(电路类别、实现主要功能描述):


输入欠压保护电路。当输入电压低于设定欠压值时,关闭输出;当输入电压升高到设定恢复值时,输出自动恢复正常。


2、电路组成(原理图):

图片


3、工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):


输入电压在正常工作范围内时, Va大于VD4的稳压值,VT4导通,Vb为0电位,VT5截止, 此时保护电路不起作用;当输入电压低于设定欠压值时,Va小于VD4的稳压值,VT4截止,Vb为高电位,VT5导通,将COMP(芯片的1脚)拉到0电位,芯片关闭输出,从而实现了欠压保护功能。R21、VT6、R23组成欠压关断、恢复时的回差电路。当欠压关断时,VT6导通,将R21与R2并联,

图片


;恢复时,VT6截止,

图片


,回差电压即为(Vin’-Vin)。


4、电路的优缺点:


优点:电路形式简单,成本较低。

缺点:因稳压管VD4批次间稳压值的差异,导致欠压保护点上下浮动,大批量生产时需经常调试相关参数。


5、应用的注意事项:


VD4应该选温度系数较好的稳压管,需调试的元件如R2应考虑多个并联以方便调试。


输出过压保护电路


一、输出过压保护电路1


1、概述(电路类别、实现主要功能描述):


输出过压保护电路。当有高于正常输出电压范围的外加电压加到输出端或电路本身故障(开环或其他)导致输出电压高于稳压值时,此电路会将输出电压钳位在设定值。


2、电路组成(原理图):

图片


3、工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):


输出过压时,加在VD3上的电压大于其稳压值时,VD3导通,输出电压被钳位,同时通过IC4向原边反馈。


4、电路的优缺点:


优点:电路形式简单,成本较低。

缺点:因稳压管VD3批次间稳压值的差异,导致过压钳位点上下浮动,大批量生产时需经常调试相关参数。


5、应用的注意事项:


VD3应该选温度系数较好的稳压管,需调试的元件如R32应考虑多个并联以方便调试。

当过压保护电路起作用时,电路处于非正常工作状态。对于有输出电压上下调功能的电路,过压保护点应大于输出电压上调最大值。


二、输出过压保护电路2


1、概述(电路类别、实现主要功能描述):


输出过压保护电路。当有高于正常输出电压范围的外加电压加到输出端或电路本身故障(开环或其他)导致输出电压高于正常值时,此电路会将输出电压稳定在设定值。


2、电路组成(原理图):

图片


3、工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):


输出过压时,Va>Vref,IC3导通,通过IC4向原边反馈,输出电压稳定在设定的过压保护值。


4、电路的优缺点:


优点:输出过压保护值可以精确设置。

缺点:相对稳压管钳位方式成本稍高一些。


5、应用的注意事项:


当过压保护电路起作用时,电路处于非正常工作状态。对于有输出电压上下调功能的电路,过压保护点应大于输出电压上调最大值。


过压保护自锁控制电路


1、概述(电路类别、实现主要功能描述):


在电源系统中,当反馈回路失效时,输出电压不受控,电压升高超出规定范围,此时过高的输出电压有可能造成后续电器设备的损坏。为解决这问题,通常在电源中增加过压保护电路。过压保护的方式一般有三种。

A、钳位型:当反馈失效时,通过过压钳位电路将输出电压钳位在一个定值。

B、间歇保护型:当反馈失效时,通过保护电路使输出电压来回重启,输出电压的最高点为过压保护点。

C、自锁型:当输出电压达到过压保护点时,电路动作,关闭PWM使模块无输出。在排除故障后再重启电源输出才正常供电。下述电路为自锁型控制电路。


2、电路组成(原理图):

图片


3、工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):


上图中为隔离的自锁型控制电路。当过压保护信号CONTROL端给出一个高电平时,U1中的三极管导通,VCC为整个电路的供电端。Vcc经R5给Q2一个基极电流,Q1导通并进入饱和状态,SHUT端被Q2拉至低电平,PWM关闭电源无输出。Q2同时控制Q1的导通。当 Q2导通时,Q1的基极电流经R2到地,Q1导通,经R3再提供一个基极电流给Q2,维持Q2的导通。Q1及R1、R2、R3构成了Q2的正反馈电路。


4、电路的优缺点:


优点:可有效的进行自锁保护,整个电路等效于一个可控硅

缺点:整个电路需要一个固定的Vcc。当PWM电源端无供电时,也需保证上图中VCC电压的存在。


5、应用的注意事项:


1.此电路要有持续的供电自锁才有效。

2.此电路不宜使用在无人值守的电源系统里。


过温保护电路


1、概述(电路类别、实现主要功能描述):


该电路属于过温保护电路,但温度高于设定的保护点时,关闭模块输出,当温度恢复后自动开启模块。


2、电路组成(原理图):

图片


3、工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):


稳压管给U103MAX6501提供5V电压,温度正常时,U103的五脚输出高电平,当温度超过保护点时U103的五脚输出低电平,当温度恢复后,U103的五脚输出高电平。


文章来源于:电路大讲堂    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>