引言
電力電子設備與我們的工作和生活關系越來越密切,電子設備一個核心的部分就是電源.電源作為一切電子產品的供電設備.可靠的性能只是其一, 重要的是電源的保護功能。在我們生活看到常見的一些負載,比如說電梯,地鐵屏蔽門等,這些都是感性負載,當屏蔽門開門時,需要大電流來驅動,同樣關門時也需要大電流來驅動.而且在開關門時容易過載。時間也要求過載能維持1S左右,系統也不能保護,這樣對電力電子系統的可靠性。穩定性要求就非常高。
目前,大部分電力電子設備中都是采用過流后保護、逐波限流、過載限流和短路保護,而不能滿足部分感性負載,比如能維持一定的過載時間后再限流,要求系統不保護,并且需要動態響應快和高可靠性。
1 常用的限流保護電路
1.1電阻初級限流電路
過電流的設定一般為額定電流的110% ~130%,一般都是自恢復型的。
圖1所示。是比較常用的過流保護電路.主要是檢測反激或正激變換器中的初級的電流大小,通過IC來控制PWM的驅動方波。
對于圖1,是由UC3845構成的開關電源部分電路,UC3845的腳7為供電端,為UC3845提供啟動電壓;引腳2VFB為誤差放大器的反相輸入端,為UC3845提供負反饋電壓,其規律是此腳電壓越高驅動脈沖的占空比越小,以此穩定輸出電壓。腳4和腳8外接的R54、C41決定了振蕩頻率。其振蕩頻率的較大值可達500kHz。R42、C36 用于改善增益和頻率特性。腳6輸出的方波信號經 。R8、R9分壓后驅動MOSFEF功率管;變壓器一次側繞組的能量傳遞到二次側各繞組,經整流濾波后輸出各數值不同的直流電壓供負載使用。

1.2逐波限流電路
逐波限流電路是高頻大功率開關電路的過載保護電路,電路一般采用比較器監測電流的大小,以減少電流檢測環節,加快電流檢測速度,有效縮短限流時間;前級RC濾波對限流速度有影響,但對于干擾有很大的抑制作用,能避免誤封鎖動作的發生。當電路檢測到開關管過流時封鎖開關管驅動脈沖,過流信號消失后保持驅動脈沖的封鎖狀態,直至下一開通脈沖到來時再解除封鎖。其主要優點是不僅能對開關管過載做出有效的保護,而且避免了開關管在開通周期內多次開關所帶來的損傷。輸出電流達額定電流的3.75~4.2倍時,實現PULSEBYPULSE限流。
2 一種安全可靠的過載限流控制到額定電流的電路
以上介紹的兩種限流保護電路,可以起到保護電路的作用,但是不能滿足部分感性過載問題,以下我們主要介紹一種可以短時間過載后電流限制到額定電流的控制電路。
(1)電路原理圖
短時間過載后電流限制到額定電流的控制電路如圖2所示。
(2)工作原理解析
① 當輸出電流小于20A(額定電流)時


② 當輸出電流為20~50A(過載)時



③ 當輸出電流為大于50A(過載)時


3 限流電路實際應用比較
對于以上介紹的3種限流電路,在實際使用中,應用對比如表1所列
(1) 電阻初級限流的特點

所用元器件少,調試比較容易。
(2)逐波限流的特點
對于限流速度,過流發生到封鎖驅動脈沖時間應盡量短(太大的延遲會使限流點超出范圍),但不能產生誤封鎖;對于驅動脈沖封鎖解除時間,只能在下一開通周期解除封鎖。以避免開關管在一個開通周期內多次開關。
(3) 額定電流限流電路的優點
采用一種短時間過載后電流限制到額定電流的控制電路,電路結構簡單,動態響應快,可靠性高,能滿足部分感性負載過載問題。
4 結束語
電源作為一切電子產品的供電設備。性能雖是產品的基本要求,但是電源自身的保護措施也尤為重要,本文介紹了3種限流保護的措施,對于額定限流保護電路,根據實際電路原理分析,在短時間過載后電流可以限制到額定電流,以保證電源正常工作。關于限流保護電路,還有基極驅動限流、無功耗限流等其它保護電路,各有其優勢.設計時可根據實際需要選擇合適的限流電路,以達到理想的保護措施,提高電源的可靠性。
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限流保護電路
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原文標題:關于電源限流保護電路及其應用的分析
文章出處:【微信號:Power-union,微信公眾號:電源聯盟】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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開關電源限流保護電路的原理分析
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