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开关电源的保护电路实例详细讲解

来源: elecfans
2021-03-11
类别:基础知识
eye 14
文章创建人 拍明

原标题:开关电源的保护电路实例详细讲解

开关电源的保护电路是确保电源稳定运行和防止设备损坏的重要组成部分。以下是对几种常见的开关电源保护电路的详细讲解:

一、输入欠压保护电路

输入欠压保护电路用于在输入电压低于设定值时,关闭电源输出,以保护后续电路不受损害。其工作原理是,当输入电压低于设定值时,通过一系列电路元件(如电阻、稳压管、晶体管等)的作用,使控制芯片的供电电压降低或切断,从而关闭输出。这种电路具有电路形式简单、成本较低的优点,但需注意稳压管稳压值的差异可能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。

二、输出过压保护电路

输出过压保护电路用于在输出电压超过设定值时,将输出电压稳定在设定值或关闭输出,以防止设备损坏。常见的输出过压保护电路有采用稳压管钳位的电路和采用TL431等元件检测输出电压的电路。当输出电压超过设定值时,稳压管或TL431等元件会导通,产生一个反馈信号,使控制芯片降低输出电压或关闭输出。这种电路具有响应速度快、保护效果好的优点。

三、过流保护电路

过流保护电路用于在电流超过设定值时,切断输出或降低输出电压,以防止设备因过流而损坏。常见的过流保护电路有采用电流互感器采样电流、通过比较器检测电流值的电路,以及采用PWM芯片内置的过流保护功能的电路。当电流超过设定值时,比较器会输出一个高电平信号,使PWM芯片关闭输出或降低输出脉宽,从而降低输出电流。此外,还有一些电路采用打嗝保护方式,即当输出电流出现过流时,通过一系列电路元件的作用,使电源输出在一段时间内周期性关闭和开启,以降低输出电流并防止设备损坏。

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四、过温保护电路

过温保护电路用于在电源内部温度过高时,关闭输出以防止设备因过热而损坏。常见的过温保护电路有采用热敏电阻检测温度、通过运放比较温度值的电路。当温度超过设定值时,热敏电阻的阻值会发生变化,导致运放的输出翻转,从而关闭输出。此外,还有一些电路采用温度开关等元件直接检测温度并控制输出的关闭。

五、软启动电路

软启动电路用于在电源接通瞬间限制浪涌电流,以保护电源和后续电路不受损害。常见的软启动电路有采用电阻限流的电路和采用可控硅等元件逐步增加电流的电路。在电源接通瞬间,通过电阻或可控硅等元件的作用,限制输入电流的大小,使电容器等储能元件逐渐充电并达到正常工作状态。当电容器充电到一定程度时,软启动电路会自动关闭或切换到正常工作状态。

六、综合保护电路

在实际应用中,开关电源的保护电路往往不是单一的,而是多种保护电路的组合。例如,一个开关电源可能同时包含输入欠压保护、输出过压保护、过流保护、过温保护和软启动电路等多种保护电路。这些保护电路之间可能会相互关联和影响,因此需要综合考虑各种因素并进行合理的电路设计和调试。

综上所述,开关电源的保护电路是确保电源稳定运行和防止设备损坏的关键。在实际应用中,需要根据具体需求和条件选择合适的保护电路并进行合理的电路设计和调试。


责任编辑:David

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