短路保护电路

什么是短路保护电路？随着社会的发展，科技也日益蓬勃发展。我们都必须掌握科学技术来推动社会的继续发展，接下来，我就为大家讲解短路保护电路的内容，希望对广大的读者有所帮助

短路保护电路

短路保护电路原理

变压器的初级绕组由外部的220V电源经光耦和三端可控开关（BRT22）供电，次级电路输出为6~24V。BRT22的光耦合器二极管的控制能由次级电路获得。当 变压器次级电路正常时，控制电流流过半波整流二极管VD1和接通了的阀值开关（TCA105），并且受到3.3KΩ的电阻限流。本电路接通之前，BRT22处于关断状态，因此在通电开始只能经过低电阻的PTC

 

热敏电阻（MZ11-03P151H265）给变压器供电。 当电路接通后，即有控制电流经过BRT22的光耦合器二极管。而在BRT22接通之前，PTC热敏电阻器将BRT22跨接，一旦BRT22借助于光电效应接通后， PTC热敏电阻器则被BRT22短路，因此不能变热。若次级电路出现过载或短路故障，增大了的负载电流流过串联的1Ω电阻器，在其上产生的压降经整流二极管VD2整流后馈送到TCA105上。假如测得的电压超过0.8V，则TCA105的输出受抑制，因此BRT22关断。此时增大的电流通过PTC热敏电阻器，使之很快地发热， 导致阻值变高，阻断初级电路， 从而保护变压器不会因过载或短路而被烧坏。

短路保护电路工作原理的定性分析

当短路发生时，比较器的负输入端电位(Vinm)为0 V;同时VM1管将导通，因此比较器的正输入端电位大于0 V，最终比较器的输出节点电位(Vcom)为高电平，在MOS管VM13、VM14作用下，控制信号Vcon将为低电平，最终VMP管的栅极电压将升高，进而关断P功率管，实现短路保护。

实现短路保护后，VM1管将关断;VM3和VM4组成电流镜，晶体管VM2的作用是保证电路在短路期间(VM1管关断)，比较器正输入端的电压始终高于比较器的负输入端电压(即使系统存在地平面噪声)，从而使Vcon电压始终为低电平，确保电路在短路发生期间始终都能关断P功率管，实现保护电路的高可靠性。

同时当短路发生时(即Vcon信号为低电平)，VM7管正常工作，VM5管将导通，有一定的电流流向0UT端;因此一旦短路消除(即0UT端接有负载电阻)，VM5管将对负载电容和负载电阻组成的并联RC网络充电，0UT端电压升高，Vcon信号将变为高电平，电路自动恢复正常状态。



用电流互感器实现的短路保护电路

图2是利用电流互感器实现过流检测的IGBT短路保护电路。其中电流互感器TA的初级串接在IGBT的集电极电路中，次级感应的过流信号经整流后送至比较器IC1的同相输入端，与反相端的基准电压Vref进行比较，IC1输出VB至具有正反馈的比较器IC2的同相输入端C点，由IC2的输出经R8接至EXB841的脚6上。不过流时，IC1的VA小于Vref，输出VB为低电平约0.2V，经R1送到IC2比较器的同相端C形成VC，因此时VC小于Vref，IC2输出为低电平，EXB841正常工作。当出现过流时，电流互感器检测到的整流电压将升高，VA大于Vref，VB为高电平，由R1给C3充电，经一定的延时后，VrC将大于Vref，IC2输出高电平，EXB841保护电路工作，使IGBT降栅压软关断。IGBT关闭后，电流互感器初级无电流流过，使VA又小于Vref，VrB又回到0.2V左右，C3经R1放电，当VC小于Vref时，IC2输出低电平，电路重新进入工作状态。如果过流继续存在，保护电路又恢复到原来的限流保护工作状态，反复循环使EXB841的输出驱动波形处于间隔输出状态，使IGBT输出电流有效值减小，达到保护IGBT的目的。