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输入过压保护电路的设计

发布时间:2014-04-06

开关电压尖峰与输入过压保护电路

输入过压保护电路
输入过压保护电路
 
过压保护电路对于我们来说,相信大家一定不会陌生了,并且输入过压保护电路存在于我们的生活之中,对此我们需要对它进一步地了解。因此,今天我就为大家讲述输入过压保护电路的相关设计内容。希望能为你们的生活带来更大的帮助,从而在生活中取得进步。

对开关电源而言,输入电压的范围是影响开关管选择的主要因素。在开关电源正常工作时,开关管承受的电压主要取决于两个因素:输入电压和开关电源所用变换器的种类。通常中小功率电源多采用单管正激或反激变换器。对正激变换器开关管的电压至少应为输入电压的两倍,对反激变换器开关管的耐压应大于输入电压与输出电压折算到原边的电压之和。一反激变换器的MOS开关管上的电压波形,其中UIN为输入电压,UOF为输出反馈回来的电压,而且在开关关断的瞬间还有一电压尖峰。显然当输入电压在一很大的范围内变化时,相应要求开关管必须要有很高的耐压,才能保证开关电源正常工作,但当输入电压由于一些偶然因素超出预计的范围时,就很难保证开关电源安全工作,为此必须设计保护电路。

实际上设计输入过压保护电路除了可以确保在比较高的输入电压下电源的安全外,还可以使开关管的选择更合理,从而减小电源损耗,提高效率:因为采用输入过压保护电路后,只要保证所选择开关管在要求的电压范围内电源能正常工作即可,而不必考虑电网的意外波动可能对开关管造成的损坏,这样就可以选择耐压相对较低的开关管,而对MOS开关管而言,电压低意味着通态电阻小,电源的功耗也就减小了。

输入过压保护电路
输入过压保护电路
 
输入过压保护电路的设计

输入过压保护电路原理,R1、R2组成取样电路,三端稳压基准(TL431)IC1作为基准和误差放大器。其工作原理为:当输入电压逐渐增加使分压电阻R2上的电压大于2.5V时,U1和VT1导通,UC3842的3端电压将大于1V,其内部的电流检测比较器输出高电平,输出驱动脉冲被封锁,开关管关断;当输入电压在正常的工作电压范围内时,分压电阻R2上的电压小于2.5V时,U1和VT1不导通,UC3842就处于正常的工作状态。

在保护电路动作后,为了防止由于输入电压的波动而引起电源的振荡,在输入保护电路中引入了防止振荡的电阻R6,这样在保护电路的动作电压UINH和终止电压UINL之间就引入了一回差电压ΔUIN,它们之间的关系如下(假设R1》R2,R6》R5):
 
输入过压保护电路

根据以上各式,在正常工作的最高输入电压UINH和回差电压ΔUIN确定以后,就可确定其余各电阻之值了。该保护电路的特点是:使用TL431兼作基准和误差放大,利用UC3842的内部固有的基准电压为保护电路提供电压,所以使保护电路结构简单、成本低廉。

总而言之,通过本文“输入过压保护电路的设计”的学习,相信大家对于输入过压保护电路的设计知识都有所掌握了,但学海无涯,我们还得一如既往的努力踏实的学习,只有这样才能成为合格的人才。

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