1、過流保護(hù)電路比較器

過流保護(hù)電路種類繁多，電路的復(fù)雜性取決于保護(hù)電路在過流情況下的反應(yīng)速度。下面這個電路使用很常見的運(yùn)算放大器構(gòu)建一個簡單的過流保護(hù)電路。

該電路將具有可調(diào)節(jié)的過流閾值，并且還將具有故障時自動重啟功能。由于這是一個基于運(yùn)算放大器的過流保護(hù)電路，

1）LM35運(yùn)算放大器

這里使用了通用運(yùn)算放大器LM358，作為驅(qū)動單元。在下圖中，顯示了 LM358 的引腳圖。

LM358 運(yùn)算放大器引腳圖

2）RF540N mos管

在本項目中，使用了N 溝道 MOSFET IRF540N，如果負(fù)載電流大于 500mA，建議使用合適的 MOSFET 散熱器。對于下面這個電路，MOSFET 沒有使用散熱器。下圖是 IRF540N 引腳圖 的表示。

RF540N mos管

3）LM7809 線性穩(wěn)壓器

為了給運(yùn)算放大器和電路供電，使用了LM7809 線性穩(wěn)壓器。這是一款具有寬輸入電壓額定值的 9V 1A 線性穩(wěn)壓器。引腳排列如下圖所示：

LM7809 線性穩(wěn)壓器

4）過流保護(hù)電路比較器元器件清單

面包板

電源 12V（最低）或根據(jù)電壓要求

LM358

100uF 25V

IRF540N

散熱器（根據(jù)應(yīng)用要求）

50k 裝飾鍋

1k 電阻，容差為 1%

1Meg 電阻

100k 電阻，容差為 1%。

1ohms電阻，2W（2W最大1.25A負(fù)載電流）

面包板電線

5）過流保護(hù)電路比較器

一個簡單的過流保護(hù)電路可以通過使用運(yùn)算放大器來感應(yīng)過流來設(shè)計，并根據(jù)結(jié)果，我們可以驅(qū)動 Mosfet 斷開/連接負(fù)載與電源。相同的電路圖很簡單，如下圖所示：

過流保護(hù)電路工作

6）過流保護(hù)電路比較器工作原理

從電路圖中可以看出，MOSFET IRF540N 用于在正常和過載情況下控制負(fù)載為 ON 或 OFF 。但在關(guān)閉負(fù)載之前，必須檢測負(fù)載電流。這是通過使用分流電阻 R1來完成的，它是一個 2 瓦額定值的 1 歐姆分流電阻，這種測量電流的方法稱為分流電阻電流感應(yīng)。

在 MOSFET 導(dǎo)通狀態(tài)期間，負(fù)載電流通過 MOSFET 的漏極流向源極，最后通過分流電阻流向 GND。根據(jù)負(fù)載電流，分流電阻產(chǎn)生的電壓降可以使用歐姆定律計算。

因此，我們假設(shè)，對于 1A 的電流（負(fù)載電流）：

分流電阻上的電壓降為 1V，因為 V = I x R （V = 1A x 1 Ohm）。

因此，如果將此壓降與使用運(yùn)算放大器的預(yù)定義電壓進(jìn)行比較，我們可以檢測到過流并改變 MOSFET 的狀態(tài)以切斷負(fù)載。

在該電路中，運(yùn)算放大器 LM358 被配置為比較器。根據(jù)原理圖，比較器比較兩個值。第一個是分流電阻上的壓降，另一個是使用可變電阻或電位計 RV1 的預(yù)定義電壓（參考電壓）。RV1 充當(dāng)分壓器。分流電阻上的壓降由比較器的反相端檢測，并與連接在運(yùn)算放大器同相端的電壓基準(zhǔn)進(jìn)行比較。

因此，如果檢測到的電壓低于參考電壓，比較器將在輸出端產(chǎn)生一個接近比較器 VCC 的正電壓。但是，如果檢測到的電壓大于參考電壓，比較器將在輸出端產(chǎn)生負(fù)電源電壓（負(fù)電源連接到 GND，因此在這種情況下為 0V）。該電壓足以打開或關(guān)閉 MOSFET。

編輯：黃飛