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[導(dǎo)讀]1 開關(guān)電源常用過流保護(hù)電路1.1 采用電流傳感器進(jìn)行電流檢測(cè)過流檢測(cè)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(jí)電流經(jīng)I/V轉(zhuǎn)換成電壓,該電壓直流化后,由電壓比較器與設(shè)定值相比較,若直流電壓大于

1 開關(guān)電源常用過流保護(hù)電路

1.1 采用電流傳感器進(jìn)行電流檢測(cè)

過流檢測(cè)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(jí)電流經(jīng)I/V轉(zhuǎn)換成電壓,該電壓直流化后,由電壓比較器與設(shè)定值相比較,若直流電壓大于設(shè)定值,則發(fā)出辨別信號(hào)。但是這種檢測(cè)傳感器一般多用于監(jiān)視感應(yīng)電源的負(fù)載電流,為此需采取如下措施。由于感應(yīng)電源啟動(dòng)時(shí),啟動(dòng)電流為額定值的數(shù)倍,與啟動(dòng)結(jié)束時(shí)的電流相比大得多,所以在單純監(jiān)視電流電瓶的情況下,感應(yīng)電源啟動(dòng)時(shí)應(yīng)得到必要的輸出信號(hào),必須用定時(shí)器設(shè)定禁止時(shí)間,使感應(yīng)電源啟動(dòng)結(jié)束前不輸出不必要的信號(hào),定時(shí)結(jié)束后,轉(zhuǎn)入預(yù)定的監(jiān)視狀態(tài)。

  

1.2 啟動(dòng)浪涌電流限制電路

開關(guān)電源在加電時(shí),會(huì)產(chǎn)生較高的浪涌電流,因此必須在電源的輸入端安裝防止浪涌電流的軟啟動(dòng)裝置,才能有效地將浪涌電流減小到允許的范圍內(nèi)。浪涌電流主要是由濾波電容充電引起,在開關(guān)管開始導(dǎo)通的瞬間,電容對(duì)交流呈現(xiàn)出較低的阻抗。如果不采取任何保護(hù)措施,浪涌電流可接近數(shù)百A。

  

開關(guān)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并聯(lián)同容量高頻電容器來承擔(dān)充放電電流。圖中在整流和濾波之間串入的限流電阻Rsc是為了防止浪涌電流的沖擊。合閘時(shí)Rsc限制了電容C的充電電流,經(jīng)過一段時(shí)間,C上的電壓達(dá)到預(yù)置值或電容C1上電壓達(dá)到繼電器T動(dòng)作電壓時(shí),Rsc被短路完成了啟動(dòng)。同時(shí)還可以采用可控硅等電路來短接Rsc。當(dāng)合閘時(shí),由于可控硅截止,通過Rsc對(duì)電容C進(jìn)行充電,經(jīng)一段時(shí)間后,觸發(fā)可控硅導(dǎo)通,從而短接了限流電阻Rsc。


1.3 采用基極驅(qū)動(dòng)電路的限流電路

在一般情況下,利用基極驅(qū)動(dòng)電路將電源的控制電路和開關(guān)晶體管隔離開??刂齐娐放c輸出電路共地,限流電路可以直接與輸出電路連接,工作原理如圖3所示,當(dāng)輸出過載或者短路時(shí),V1導(dǎo)通,R3兩端電壓增大,并與比較器反相端的基準(zhǔn)電壓比較??刂芇WM信號(hào)通斷。

  

1.4 通過檢測(cè)IGBT的Vce

當(dāng)電源輸出過載或者短路時(shí),IGBT的Vce值則變大,根據(jù)此原理可以對(duì)電路采取保護(hù)措施。對(duì)此通常使用專用的驅(qū)動(dòng)器EXB841,其內(nèi)部電路能夠很好地完成降柵以及軟關(guān)斷,并具有內(nèi)部延遲功能,可以消除干擾產(chǎn)生的誤動(dòng)作。其工作原理如圖4所示,含有IGBT過流信息的Vce不直接發(fā)送到EXB841的集電極電壓監(jiān)視腳6,而是經(jīng)快速恢復(fù)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(cè)的準(zhǔn)確性。假如發(fā)生了過流,驅(qū)動(dòng)器:EXB841的低速切斷電路會(huì)緩慢關(guān)斷IGBT,從而避免集電極電流尖峰脈沖損壞IGBT器件。

  

2 結(jié)束語

近年來,開關(guān)電源的應(yīng)用廣泛,對(duì)其可靠性也有了更高的要求。一旦電子產(chǎn)品出現(xiàn)了故障,如果電子產(chǎn)品輸入端短路或者輸出端開路,則電源必須關(guān)閉其輸出電壓,才能保護(hù)功率MOSFET和輸出端設(shè)備等不被燒毀,否則可能引起電子產(chǎn)品的進(jìn)一步損壞,甚至引起操作人員的觸電及火災(zāi)等。所以開關(guān)電源的過流保護(hù)功能一定要完善。

 

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