輸出過壓保護電路的設計思路
發布時間:2023-06-28 來源:金升陽 責任編輯:wenwei
【導讀】開關電源在使用過程中會發生輸出電壓過高或者過低的現象:開kai關guan電dian源yuan存cun在zai一yi個ge額e定ding電dian壓ya,如ru果guo超chao出chu額e定ding電dian壓ya就jiu可ke能neng超chao出chu輸shu出chu電dian容rong的de耐nai壓ya值zhi,電dian源yuan會hui因yin此ci發fa熱re擊ji穿chuan而er燒shao毀hui甚shen至zhi起qi火huo,因yin此ci設she計ji出chu不bu同tong類lei型xing的de保bao護hu電dian路lu,當dang控kong製zhi電dian路lu失shi效xiao或huo其qi他ta故gu障zhang導dao致zhi電dian壓ya升sheng高gao時shi,關guan閉bi電dian源yuan的de輸shu出chu,從cong而er保bao護hu負fu載zai,提ti高gao係xi統tong的de可ke靠kao性xing。
一丶引言
開關電源在使用過程中會發生輸出電壓過高或者過低的現象:開kai關guan電dian源yuan存cun在zai一yi個ge額e定ding電dian壓ya,如ru果guo超chao出chu額e定ding電dian壓ya就jiu可ke能neng超chao出chu輸shu出chu電dian容rong的de耐nai壓ya值zhi,電dian源yuan會hui因yin此ci發fa熱re擊ji穿chuan而er燒shao毀hui甚shen至zhi起qi火huo,因yin此ci設she計ji出chu不bu同tong類lei型xing的de保bao護hu電dian路lu,當dang控kong製zhi電dian路lu失shi效xiao或huo其qi他ta故gu障zhang導dao致zhi電dian壓ya升sheng高gao時shi,關guan閉bi電dian源yuan的de輸shu出chu,從cong而er保bao護hu負fu載zai,提ti高gao係xi統tong的de可ke靠kao性xing。
二丶常見方式
以下介紹幾種目前常見的過壓保護電路原理及優勢分析:
(1)輸出過壓保護電路一
該方案是通過穩壓管以及光耦的搭配,靠光耦的導通來控製原邊控製IC停止工作,實現過壓保護;當有高於正常輸出電壓範圍的外加電壓加到輸出端或者電路本身出現的故障導致輸出電壓升高,該電路會將電壓鉗位在設定值。
工作原理分析:
當輸出過壓時,加在D730上的電壓大於其穩定值時,D730將導通,輸出電壓會被鉗位,同時過壓信號會通過OC730向原邊反饋,使得原邊控製IC用於過壓保護的引腳拉低或致高(如圖:拉低SNSBOOST引腳)從而停止工作。
(2)輸出過壓保護電路二
該方案是在第一個電路的基礎上進行的一係列改動,去掉原有的穩壓二極管,采用TL431來檢測輸出電壓的電路,提高了采樣精度;
圖2
工作原理分析:
過壓時,輸出電壓通過電阻R730與R731//R732的分壓,使得VA>Vref,U730將導通,同時過壓信號會通過OC730向原邊反饋,使得原邊控製IC用於過壓保護的引腳拉低或致高(如圖:拉低SNSBOOST引腳)從而停止工作。
以(yi)上(shang)兩(liang)種(zhong)方(fang)案(an)中(zhong)都(dou)存(cun)在(zai)一(yi)個(ge)光(guang)耦(ou),這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)我(wo)們(men)的(de)電(dian)源(yuan)需(xu)要(yao)做(zuo)隔(ge)離(li),但(dan)其(qi)實(shi)光(guang)耦(ou)的(de)價(jia)格(ge)本(ben)身(shen)就(jiu)不(bu)算(suan)便(bian)宜(yi),因(yin)此(ci)我(wo)們(men)思(si)考(kao)能(neng)否(fou)在(zai)去(qu)掉(diao)光(guang)耦(ou)的(de)同(tong)時(shi)可(ke)以(yi)檢(jian)測(ce)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya),而(er)需(xu)要(yao)隔(ge)離(li)且(qie)不(bu)需(xu)要(yao)用(yong)到(dao)光(guang)耦(ou),自(zi)然(ran)而(er)然(ran)的(de)就(jiu)會(hui)想(xiang)到(dao)我(wo)們(men)常(chang)用(yong)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)等(deng)一(yi)係(xi)列(lie)磁(ci)芯(xin)器(qi)件(jian),但(dan)增(zeng)加(jia)器(qi)件(jian)又(you)違(wei)背(bei)了(le)想(xiang)要(yao)價(jia)格(ge)更(geng)便(bian)宜(yi)的(de)原(yuan)則(ze),因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)在(zai)不(bu)增(zeng)加(jia)其(qi)他(ta)器(qi)件(jian)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)實(shi)現(xian)過(guo)壓(ya)保(bao)護(hu)。
而er隔ge離li電dian源yuan都dou存cun在zai一yi個ge隔ge離li變bian壓ya器qi,這zhe是shi每mei個ge開kai關guan電dian源yuan都dou會hui有you的de,因yin此ci我wo們men可ke以yi利li用yong該gai變bian壓ya器qi來lai實shi現xian原yuan副fu邊bian隔ge離li,因yin為wei開kai關guan電dian源yuan原yuan邊bian都dou存cun在zaiVCC繞組,因此我們可以利用VCC繞組實現輸出過壓保護,第三種保護電路應運而生。
(3)輸出過壓保護電路三
該方案采用原邊輔助繞組VCC,通過耦合副邊輸出電壓,輸出電壓升高導致VCC電壓升高從而實現輸出過壓保護的作用;
圖3
工作原理分析:
過壓時,輸出電壓Vo2升高時,輔助繞組電壓PAUX電壓升高,通過上下拉電阻R812與R813//R814的分壓提供給IC的DEM引腳,當DEM引腳電壓超過OVP電壓閥值時,IC將進入輸出電壓過壓保護狀態,IC停止工作。
以上三種方案中:方(fang)案(an)一(yi)以(yi)及(ji)方(fang)案(an)二(er)均(jun)可(ke)被(bei)使(shi)用(yong)在(zai)自(zi)身(shen)反(fan)饋(kui)環(huan)路(lu)出(chu)問(wen)題(ti)以(yi)及(ji)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)被(bei)外(wai)部(bu)電(dian)壓(ya)強(qiang)製(zhi)提(ti)高(gao)時(shi)起(qi)作(zuo)用(yong),而(er)方(fang)案(an)三(san)僅(jin)針(zhen)對(dui)與(yu)電(dian)源(yuan)自(zi)身(shen)反(fan)饋(kui)出(chu)問(wen)題(ti)時(shi)才(cai)起(qi)作(zuo)用(yong)。
而在針對單純的輸出電壓因外部電壓強製升高而導致的異常同樣有以下兩種可行方案:
(4)輸出過壓保護電路四
在輸出端增加一個鉗位二極管,原理如圖4所示:
圖4
工作原理分析:
當dang輸shu出chu端duan反fan灌guan電dian壓ya進jin入ru開kai關guan電dian源yuan時shi,輸shu出chu端duan穩wen壓ya管guan將jiang導dao通tong,防fang止zhi電dian壓ya灌guan入ru導dao致zhi電dian源yuan內nei部bu器qi件jian損sun壞huai,同tong時shi缺que點dian相xiang較jiao為wei明ming顯xian,穩wen壓ya管guan電dian壓ya鉗qian位wei時shi間jian較jiao短duan,時shi間jian過guo長chang容rong易yi損sun壞huai。
(5)輸出過壓保護電路五
為(wei)解(jie)決(jue)輸(shu)出(chu)端(duan)反(fan)灌(guan)電(dian)壓(ya)時(shi)間(jian)較(jiao)長(chang)問(wen)題(ti),我(wo)們(men)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)輸(shu)出(chu)端(duan)串(chuan)聯(lian)二(er)極(ji)管(guan)的(de)方(fang)式(shi),使(shi)得(de)反(fan)灌(guan)電(dian)壓(ya)無(wu)法(fa)進(jin)入(ru)電(dian)源(yuan)內(nei)部(bu),隻(zhi)能(neng)由(you)電(dian)源(yuan)向(xiang)外(wai)輸(shu)出(chu),而(er)不(bu)能(neng)外(wai)灌(guan)電(dian)壓(ya)進(jin)入(ru),但(dan)相(xiang)應(ying)的(de)會(hui)產(chan)生(sheng)其(qi)他(ta)問(wen)題(ti),因(yin)二(er)極(ji)管(guan)存(cun)在(zai)導(dao)通(tong)壓(ya)降(jiang),當(dang)輸(shu)出(chu)電(dian)路(lu)較(jiao)大(da)時(shi),二(er)極(ji)管(guan)發(fa)熱(re)劇(ju)增(zeng),增(zeng)大(da)了(le)電(dian)源(yuan)損(sun)耗(hao),同(tong)時(shi)因(yin)導(dao)通(tong)壓(ya)降(jiang)原(yuan)因(yin)降(jiang)低(di)了(le)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)精(jing)度(du)。原(yuan)理(li)如(ru)下(xia)圖(tu)5所示:
圖5
因此該方案隻是用於輸出電流較小且輸出電壓精度不高的產品。
三、小結
congyishangwuzhongchangyongdianludeyuanliyijiyouquedianfenxilaikan,fangansiyijifanganwuzhizhenduiwaiguandianyaxingshideguoyabaohu,bushiyongyubutongchangjingyingyong,fanganyiyijifangansandejingduwentiyejiaoweimingxian,xiangduiyuyan,fanganerzhongjinyinguangouyiji431而增加的部分費用,在中大功率產品中影響並不大,市場在使用中更在意的是產品的穩定性和安全性。
目前,金升陽120W以上的機殼開關電源LM係列,導軌電源LI係列等產品均使用方案二的輸出過壓保護電路,提升整個係統的可靠性。
未wei來lai,金jin升sheng陽yang也ye會hui持chi續xu響xiang應ying市shi場chang趨qu勢shi,始shi終zhong如ru一yi,深shen耕geng電dian源yuan技ji術shu創chuang新xin,腳jiao踏ta實shi地di將jiang民min族zu工gong業ye品pin牌pai發fa揚yang光guang大da,為wei客ke戶hu提ti供gong更geng優you質zhi的de產chan品pin,為wei國guo產chan電dian源yuan崛jue起qi貢gong獻xian力li量liang。
免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在於傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請聯係小編進行處理。
推薦閱讀:
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 從機械執行到智能互動:移遠Q-Robotbox助力具身智能加速落地
- 品英Pickering將亮相2026航空電子國際論壇,展示航電與電池測試前沿方案
- 模擬芯片設計師的噩夢:晶體管差1毫伏就廢了,溫度升1度特性全飄
- 3A大電流僅需3x1.6mm?意法半導體DCP3603重新定義電源設計
- 芯科科技Tech Talks與藍牙亞洲大會聯動,線上線下賦能物聯網創新
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall



