與恒功率控制過載保護電路不同的是此類型的保護電路是通過檢測取樣電阻上的電壓,并與參考電壓比較來實現(xiàn)。圖4所示為恒電流控制型保護電路原理圖。
當(dāng)輸出電流達到電流保護值之前,電源工作在恒壓控制階段;當(dāng)輸出電流達到電流保護值時,進入恒電流控制階段,負載再增大,輸出電流將被限制住,輸出電壓降低;隨著負載繼續(xù)增大,輸出電壓繼續(xù)降低,提供給IC供電的輔助電源電壓將不能維持IC正常供電,電源會進入打嗝模式。故障消失后,電源恢復(fù)正常工作。輸出電流限制值:
Iomax=R4Uref/(R3+R4)RS2(7)
實際應(yīng)用中,電流取樣電阻RS2采用阻值較低的錳銅線電阻,以保證不在取樣電阻上產(chǎn)生太大損耗。Op2用來產(chǎn)生誤差信號調(diào)節(jié)PWM信號的脈寬用來實現(xiàn)恒壓控制,Op1用來實現(xiàn)恒流控制。有專用的芯片如TSM103可實現(xiàn)Op1,Op2的功能。恒電流控制過載保護電路廣泛應(yīng)用于給電池充電的場合,輸出電壓與電流的關(guān)系曲線如圖5所示。由于此種類型的保護電路也會進入打嗝保護模式,此時的開關(guān)應(yīng)力較大。
3、延時鎖定關(guān)斷過載保護電路
一般來說保護后電源的狀態(tài)可分為鎖定狀態(tài)和可恢復(fù)狀態(tài),其中打嗝保護模式就是一種可恢復(fù)的保護方式。
在某些高峰值負載應(yīng)用場合,如打印機電源等,在平均負載電流不超過額定電流以及元件能承受的電流與電壓應(yīng)力允許的前提下,電源在短時間內(nèi)可以允許過載工作,但過載工作時間過長電源系統(tǒng)則認為負載設(shè)備發(fā)生嚴重故障,此時需要電源關(guān)斷并鎖定,以實現(xiàn)對負載設(shè)備的保護以及對電源本身的保護?;诖?,本文提出一種延時鎖定保護電路。
UC3842以輸出補償引腳作為反饋信號輸入時,此腳的電壓會隨負載的增加而不斷上升,當(dāng)達到最大功率點時,此時輸出補償引腳的電壓約為5V,見圖1。所以可以在原邊用COMP腳的電壓來控制過功率點,如圖6所示,當(dāng)COMP腳電壓達到功率設(shè)置點電壓時Op1輸出高電平,通過R11給C4充電,當(dāng)充到R10上的分壓值時Op2輸出高電平,使Q2導(dǎo)通,由于Q1、Q2強烈的正反饋作用使等效SCR電路持續(xù)導(dǎo)通,通過Q2把COMP腳電壓拉低同時鎖定電源,只有當(dāng)AC重新再接入時才能恢復(fù)。
延時時間Tdelay可由下式來確定:
Tdelay=-R11C4ln(1-(R10UREF/(R9+R10)UOPmax)) ? ? ? ? ? ? ? (8)
式中,UOPmax為運放輸出的最大電壓。
在不同的應(yīng)用場合,可對延遲時間進行調(diào)整,也適用于不延遲保護的場合。由于此種保護方式保護后輸出電壓與電流近似為零,開關(guān)元件不工作,不承受開關(guān)應(yīng)力,因此鎖定關(guān)斷的保護方式是一種相對安全的保護方式。
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