开关电源中几种过流保护方式.doc

开关电源中几种过流保护方式.doc开关电源中几种过流保护方式的比较
来源：电源技术应用 作者：杨恒
摘要：在输出短路或过我时对电源或负載进行的保护，即为过电流保护，简称过流保护。 介绍了过流保护的几种型式，如7字型、恒流型、恒功率型等，并进行了比校。
关键词：过流保护；检测；比较
引言
电源作为一切电子产品的供电设备，除了性能要满足供电产品的耍求外，其自身的保 护措施也非常重要，如过压、过流、过热保护等。一旦电子产品出现故障时，如电子产胡输 入侧短路或输出侧开路时，则电源必须关闭其输出电压，才能保护功率MOSFET和输出侧 设备等不被烧毁，否则可能引起电子产晶的进一步损坏，萇至引起操作人员的触电及火灾等 现象，因此，开关电源的过流保护功能一定要完善。
图1 过电流保护特性
1开关电源中常用的过流保护方式
过电流保护有多种形式，如图1所示，可分为额定电流下垂型，即字型：恒流型：恒 功率型，多数为电流下垂型。过电流的设定值通常为额定电流的"0%〜130%。一般为口 动恢复型。
图1中①表示电流下垂型，②表示恒流型，③表示恒功率型。
■变压器初级直接驱动电路中的限流电路
在变压器初级直接驱动的电路(如单端止激式变换器或反激式变换器)的设计中，实 现限流是比较容易的。图2是在这样的电路中实现限流的两种方法。
图2电路可用r单端止激式变换器和反激式变换器。图2 (a)与图2 (b)中在MOS FET的源极均串入一个限流电阻Rsc,在图2 (a)中，Rsc提供一个电压降驱动晶体管S 2导通，在图2 (b)中跨接在Rsc上的限流电压比校器，当产生过流时，可以把驱动电流 脉冲短路，起到保护作用。
图2 在单端正激式或反激式变换器也路中的限流电路
图2 (a)与图2 (b)相比，图2 (b)保护电路反应速度更快及准确。首先，它把比较 放人器的限流驱动的门槛电压预置在一个比晶体管的门槛电压Vbe更精确的范I科内：第二 它把所预置的门槛电压取得足够小，其典型值只有100mV^200mV, M此，可以把限流取 样电阻Rsc
的值取得较小，这样就减小了功耗，提高了电源的效率。
为AC输入电压在90〜264V范用内变化，且输出同等功率时，则变压器初级的尖邮电 流相差很人，导致高、低端过流保护点严重漂移，不利丁•过流点的一致性。在电路中增加一 个取自+VH的上拉电阻R1,其冃的是使S2的基极或限流比较器的同相端有一个预值，以 达到高低端的过流保护点尽虽一致。
•基极驱动电路的限流电路
在一般情况下，都是利用基极驱动电路把电源的控制电路和开关晶体管隔离丿F來。变 换器的输出部分和控制电路共地。限流电路可以直接和输出电路相接，其电路如图3所示: 在图3中，控制电路与输出电路共地。工作原理如下：
电路正常工作时，负载电流IL流过电阻Rsc产生的压降不足以使S1导通，由于S1 在截止时IC1=O,电容器C1处于未充电状态，冈此晶体管S2也截止。如果伉我侧电流増 加，使IL达到一个设定的值,使得ILRsc=Vbe1+lb1R1,则S1导通，使电容器C1充电, 其充电时间常数t=R2C1 , C1上充满电荷后的电压是VC1=lb2R4 + Vbe2o 4电路检测到有 过流发生时，为使电容器C1能够快速放电，应当选择R4 R3o R2的选用原则为