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電子發燒友網>電子資料下載>電子資料>過流保護的講解(可下載)

過流保護的講解(可下載)

2025-03-08 | pdf | 649.77 KB | 次下載 | 免費

資料介紹

過流保護對電源來說是一種標配了,可以說所以的電源都會有過流保護功能,過流保護可以分為關斷保護與限流保護兩種。

關斷保護是,當過載后,電路檢測到電源過流了,電源芯片停止 PWM,過流故 障解除后也不會重新恢復正常限流型由于其具有電流下垂特性,故障解除后開關電源能自動恢復工作

因此現 在應用比較廣泛。現在很多芯片有兩個檢測點,第一檢測點檢測電流過流后關斷 當前 PWM當過流解除后,PWM 恢復正常,當到第二檢測點觸發后,芯片 PWM 停止并鎖死,必須 AC 斷電才能重啟

限流型電源檢測來說,大多時候我們是在 MOSFET 下串聯一個功率電阻

然后用 RC 濾波后給芯片過流檢測點。圖 1 中的 R2 就是限流電阻,R5 與 C4 組成 RC 濾 波器

R2 的電阻在選擇的時候需要注意幾個事項

1、限流電阻 R2 的阻值 

2、限流電阻的功率選擇 

3、限流電阻的材質

限流電阻的阻值選擇,要根據原邊最大峰值電流 Ipk 與 CS 腳檢測的過流電壓來 

一般電阻上的最大電壓取 CS 過流保護點電壓的 70%,然后根據設定的電壓與電 流計算出來阻值

我們知道阻值后,根據原邊有效值電流可以計算出實際每個周期的功率

根據實 際功耗去選取電阻所需要的功率,選取的功率是實際功率的 3-4 倍

限流電阻選阻值與功率選取好后,就需要選取材質了,限流電阻可以用插件也可 以用貼片

插件電阻時候需要注意不能用有感電阻,這是特別需要注意的地方 這顆電阻選取一個要求精度 1%,并且是無感電阻

如果用了有感電阻會出現什么情況我們來分析下

首先當驅動為高電平的時候,假設 G 對地有一個 12v 的電壓,當 MOS 管開通的時候,因為 di/dt 比較大,有感電阻的電感可能出現上正下負的電壓,這個時候GS 點電壓就小于 12V

當驅動為低電平的時候,G 對地是 0V 電壓,MOS 管關斷,這時候寄生電感出現 了上負下正的電壓,因為 MOS 管關斷,沒有電流流過,那限流電阻的電壓是 0V

 那么 S 極就出現了一個負壓,而 G 極是 0V,那 GS 間的電壓與寄生電感上的電壓 幅值一樣

如果寄生電感大的話,有可能出現二次開通現象。所以選取電阻時需 要選取無感電阻

限流電阻連接一個 RC 到芯片,這一個 RC 的作用是用來濾波作用的,現在很多的芯片都會有一個前沿消隱功能,但是前沿消隱的時間不一定足夠所以還是有加了 RC,我們可以看下面的圖,限流電阻上的電壓波形有一個很大的震蕩,有時候這個震蕩的尖峰會超過我們的限流電壓,但是這是寄生參數引起的,一般很難控制,加 RC 濾波后,到 B 點的波形就沒有了這一個震蕩,被 RC 濾除了。RC 是根據截止頻率來設計得,一般是開關頻率的 10-30 倍,如果是 60kHz 的開關頻率時,我們會選擇 1k 電阻與 100pF 電容,大概的截止頻率 1591kHz前沿消隱是芯片的功能

這一個功能就是芯片在發出驅動波形 MOS 管開通后,一段時間不去檢測是否過 流這個時間大概是 200-300nS,不同的芯片有所不同

隨功率的增大,原邊的 MOS 管的電流也會變大,那么我們的限流電阻上的損耗就會增加,當達到一定值后,限流電阻需要選取非常小的電阻值,可能這一電阻值小到 PCB 上的走線的寄生電阻都會在這一阻值上占一定比例,這時電阻就不好 去選取了

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