开关电源过压欠压保护电路,原理图-KIA MOS管
过压欠压保护电路
开关电源的过压保护(OVP)和欠压保护(UVP)电路是保障电源及负载设备安全的关键组成部分。
过压保护(OVP):当输出(或输入)电压超过预设安全阈值时,触发保护机制,防止损坏后级设备。
欠压保护(UVP):当电压低于正常工作下限时,切断或限制输出,避免设备因供电不足而异常工作。
过压欠压保护电路图
输出过压保护电路
采用TL431来检测输出电压的电路,提高了采样精度。
工作原理:
过压时,输出电压通过电阻R730与R731//R732的分压,使得VA>Vref,U730将导通,同时过压信号会通过OC730向原边反馈,使得原边控制IC用于过压保护的引脚拉低或致高(如图:拉低SNSBOOST引脚)从而停止工作。
输出过流保护电路
许多电子设备都有额定电流。一旦设备超过额定电流,就会烧坏设备。因此,这些设备都做了一个电流保护模块,当电流超过设定电流时,设备自动断电保护设备,这就是过流保护。
工作原理:
首先左侧CRTL-LOAD是单片机输出开启负载的控制端。CRTL-LOAD输出高电平,Q2打开,负载LOAD-IN接入。负载正常的情况下电路不会有异样,但是当负载突然变大(短路或者接错负载情况下)时,保护电路开始起作用。下面分析一下过载保护部分的电路,即Q1、R3、R4、R5组成部分。Q1是常规的硅管,导通压降大致在0.7V,上图中在不接任何负载的情况下,Q1的基极电位可以计算出:
VQ1b=(R3+R4)/(R3+R4+R5)*5≈0.314V
因为当负载接入时,会在R3上产生压降,从而推动Q1基极电位增大,我们默认理想情况下0.7V时,三极管Q1会动作,由此理论上可以计算出接入多大负载电路会关断。
过压、欠压及过热保护电路
下图是仅用一个4比较器LM339及几个分立元器件构成的过压、欠压、过热保护电路。
取样电压可以直接从辅助控制电源整流滤波后取得,它反映输入电源电压的变化,比较器共用一个基准电压,N1.1为欠压比较器,N1.2为过压比较器,调整R1可以调节过、欠压的动作阈值。N1.3为过热比较器,RT为负温度系数的热敏电阻,它与R7构成分压器,紧贴于功率开关器件IGBT的表面,温度升高时,RT阻值下降,适当选取R7的阻值,使N1.3在设定的温度阈值动作。N1.4用于外部故障应急关机,当其正向端输入低电平时,比较器输出低电平封锁PWM驱动信号。由于4个比较器的输出端是并联的,无论是过压、欠压、过热任何一种故障发生,比较器输出低电平,封锁驱动信号使电源停止工作,实现保护。如将电路稍加变动,亦可使比较器输出高电平封锁驱动信号。
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