保護(hù)電路的設(shè)計(jì),無(wú)疑是電源設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),它對(duì)于提

1、本文由【 中文 word 文檔庫(kù) 】 搜集整理。 中文 word 文檔庫(kù) 免費(fèi)提 供海量教學(xué)資料、行業(yè)資料、范文模板、應(yīng)用文書(shū)、考試學(xué)習(xí)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等 word 文檔 開(kāi)關(guān)電源欠壓保護(hù)電路的設(shè)計(jì)保護(hù)電路的設(shè)計(jì)， 無(wú)疑是電源設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)， 它對(duì)于提高電源工作的安全可靠 性、延長(zhǎng)電源的使用壽命都起著十分重要的作用。 在設(shè)計(jì)保護(hù)電路時(shí)， 一方面要保證其功能 完善， 工作穩(wěn)定可靠；另一方面應(yīng)力求簡(jiǎn)單明了， 避免繁復(fù)。 本文介紹的開(kāi)關(guān)電源欠壓保護(hù) 電路，欠壓檢測(cè)與反饋控制合用同一只光耦， 可以對(duì)電源輸出欠壓作出準(zhǔn)確靈敏的反應(yīng)并充 分利用了 3842 自身的電路特點(diǎn)， 使用簡(jiǎn)單的阻容元件實(shí)現(xiàn)了欠

2、壓保護(hù)電路的自動(dòng)恢復(fù)功能。2 3842 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其控制電路3842 的工作原理已為大家所熟知，本文在此不作重復(fù)介紹。值得注意的是3842 誤差放大器的輸出結(jié)構(gòu)，在 2 腳接地時(shí)，誤差放大器會(huì)完全截止，不再吸入電流，這就使3842 的應(yīng)用具有了一定的靈活性。圖 1、圖 2是兩種常用的 3842控制電路。圖 1是標(biāo)準(zhǔn)的 3842 控 制電路，誤差放大器的圖 1 3842 控制電路一補(bǔ)償電路 Zi 和 Zf 可以為控制回路提供必要的零極點(diǎn)補(bǔ)償， 通過(guò)對(duì)控制回路傳遞函數(shù)的 校正，使電源的動(dòng)態(tài)響應(yīng)得到改善。在圖2 所示的控制電路中，由于腳接地， 3842 的誤差放大器始終處于截止?fàn)顟B(tài)， PWM比較器

3、的比較電壓直接由反饋光耦控制，這種控制方法簡(jiǎn) 單易行，也可避免 中文 word 文檔庫(kù) ,海量 word 文檔免費(fèi)下載止?fàn)顟B(tài)， PWM比較器的比較電壓直接由反饋光耦控制，這種控制方法簡(jiǎn)單易行，也可避免因 誤差放大器補(bǔ)償不當(dāng)造成的電源工作不穩(wěn)定， 在電源設(shè)計(jì)中也獲得了廣泛應(yīng)用。 本文所介紹 的開(kāi)關(guān)電源欠壓保護(hù)電路就是基于這種控制模式設(shè)計(jì)的。3 單光耦自恢復(fù)欠壓保護(hù)電路以 3842 單端反激電源為例，當(dāng)電源供電電壓過(guò)低或電源輸出端過(guò)載、短路時(shí)，電源的 初級(jí)電流都會(huì)大幅度增加，由于采樣電阻Rs 的限流作用，使得電源的工作占空比縮小，輸出電壓下降， 電源處于非正常工作狀態(tài)。 特別是當(dāng)輸出端短路時(shí)， 變

4、壓器中磁通的釋放能力 近似為零， 隨著磁通的積累，變壓器將處于磁飽和狀態(tài)。 在初級(jí)功率管導(dǎo)通時(shí)，供電電壓幾 乎全部加在功率管上，雖然采樣電阻Rs 可以為功率管提供短時(shí)間的保護(hù)，但長(zhǎng)時(shí)間的短路必然會(huì)導(dǎo)致功率管?chē)?yán)重發(fā)熱乃至損壞， 所以在電源設(shè)計(jì)時(shí)必須增加欠壓檢測(cè)和保護(hù)電路， 當(dāng) 檢測(cè)到電源輸出端出現(xiàn)欠壓現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉電源控制器，以防電源損壞。輸出端欠壓檢測(cè)， 可以采用初級(jí)間接檢測(cè)和次級(jí)直接檢測(cè)兩種方法， 一般來(lái)說(shuō)次級(jí)直接 檢測(cè)更迅速準(zhǔn)確， 因而在電源設(shè)計(jì)中采用較多。 最普通的次級(jí)直接檢測(cè)方法是在控制回路中 額外增加光耦等元件（如圖 3 所示），當(dāng)輸出端出現(xiàn)欠壓時(shí)，光耦截止，觸發(fā)初級(jí)的附加控 制

5、電路迫使 3842 關(guān)閉。這種欠壓檢測(cè)方法存在著檢測(cè)精度不高，使用元件較多等缺陷。另 外，在一些特定應(yīng) 中文 word 文檔庫(kù) ,海量 word 文檔免費(fèi)下載用場(chǎng)合，要求電源在出現(xiàn)過(guò)載或短路欠壓時(shí)電源控制器不能完全鎖死，當(dāng)欠壓故障消除后， 電源控制器應(yīng)具有無(wú)須重新上電即可自動(dòng)恢復(fù)工作的功能。 自恢復(fù)功能的加入會(huì)使控制電路 的元件數(shù)進(jìn)一步增加， 也使控制電路的設(shè)計(jì)變得復(fù)雜化。 如何能用較少的元件、 較簡(jiǎn)單的方 法、更有效地完成電源的欠壓檢測(cè)、 欠壓保護(hù)及自恢復(fù)功能， 是本文所介紹的欠壓保護(hù)電路 的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。圖 4 是單光耦自恢復(fù)欠壓保護(hù)電路的基本應(yīng)用電路。在電源上電后，電容 E1開(kāi)始充電，當(dāng) E

6、1電壓充至 16V時(shí)， 3842開(kāi)始工作。 3842的 8 腳出現(xiàn) 5V電壓，并通過(guò)電阻 R2對(duì)電容 C1進(jìn)行充電。此時(shí)，由于 2 腳電壓低于 2.5V ，3842 的誤差放大器會(huì)完全截止， 而且在電源輸出電壓達(dá)到正常值以前， 光耦中也不會(huì)有 If 流過(guò)， 所以 PWM比較器的比較電壓為高電平（ 1V），電源開(kāi)始工作，次級(jí)電容 E2 開(kāi)始被充電。在 C1 被充電至 2.5V 前，由于次級(jí)輸出電壓已達(dá)到正常值，反饋控制回路開(kāi)始起作用， 采樣比較放大器 TL431 開(kāi)始下拉電流， 光耦中有電流 If 流過(guò)， 三極管 Q1飽和導(dǎo)通， C1通過(guò) R3放電，2 腳電壓最終被穩(wěn)定在 R2和 R3的分壓值上

7、（<2.5V）， PWM比較器的比較電壓完全由反饋光耦調(diào)節(jié)控制，電源進(jìn)入了穩(wěn)定工作狀態(tài)。圖4 單光耦自恢復(fù)欠壓保護(hù)電路的基本應(yīng)用電路在電源輸出端出現(xiàn)微弱欠壓時(shí)， 采樣比較放大器 TL431 會(huì)立即停止下拉電流， 反饋控制 光耦迅速關(guān)斷，光耦中不再流過(guò)電流 If ，三極管 Q1截止，電阻 R3 失去了分壓作用，電容 C1上的電壓很快由充至 2.5V 以上。 3842 誤差放大器開(kāi)始輸出低電平， PWM比較器的比較電壓也變?yōu)榈碗娖剑?3842 的 6 腳停止輸出驅(qū)動(dòng)脈沖后，電源停止了工作，從而實(shí)現(xiàn)了快速靈敏的欠壓檢測(cè)及保 護(hù)功能。 中文 word 文檔庫(kù) ,海量 word 文檔免費(fèi)下載電壓值

8、越接近于 2.5V ，電源的欠壓保護(hù)動(dòng)作也就越靈敏。在電源的欠壓保護(hù)開(kāi)始后， D2不再向 E1供電， E1電壓開(kāi)始下降， 當(dāng) E1 電壓下降到 10V 時(shí)， 3842停止工作， 3842 的8腳變?yōu)榱汶妷骸?C1通過(guò) R2、D1、R4放電，以保證在下周期 工作開(kāi)始時(shí)，能獲得必要的保護(hù)延時(shí)時(shí)間（加入D1、 R4的目的是為了加快 C1的放電速度，這兩個(gè)元件也可以不要）。此后，由于R1的充電作用， E1電壓開(kāi)始回升，當(dāng) E1 的電壓再次充至 16V 時(shí)，電源開(kāi)始新一周期的工作，若欠壓故障仍未消除，電源很快又會(huì)關(guān)閉， 即在出現(xiàn)欠壓故障時(shí)電源將以間歇啟動(dòng)的方式工作， 在欠壓故障消除后， 電源會(huì)自動(dòng)恢復(fù)正

9、常工 作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了欠壓保護(hù)電路的自恢復(fù)功能。本電路在設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免了各阻容元件間有過(guò)多的關(guān)聯(lián)， 因而使得電路計(jì)算非常明確簡(jiǎn) 單，這也為電源調(diào)試和維修帶來(lái)很大的方便。R1和 E1 決定了欠壓保護(hù)時(shí)電源的關(guān)閉時(shí)間 ，E1 的電壓從 10V上升到 16V所用的時(shí)間即為電源關(guān)閉時(shí)間，一般取為 1 秒左右。在輸入電壓較高時(shí)（例如 300dc），流過(guò) R1 的電流近似為恒流，即式中 為 3842 的啟動(dòng)電流，典型值為 0.5mA。另外，在輸入R1，相應(yīng)的較低時(shí)（例如 48 dc），流過(guò) R1 的電流已不能再近似為恒流，此時(shí)可選用小功率恒流管取代為恒流管的恒流值。R2 和 C1 主要為電源起動(dòng)時(shí)提供必要的保護(hù)延時(shí)時(shí)間，C1 的電壓從 0V 上升到 2.5V 所用的時(shí)間即為保護(hù)延時(shí)時(shí)間，應(yīng)大于電源的電壓上升時(shí)間 ，因而應(yīng)滿足 中文 word 文檔庫(kù) ,海量 word 文檔免費(fèi)下載其中 是三極管 Q1的飽和管壓降。 R5 的作用主要是防止在光耦截止時(shí)，三極管Q1的基極浮空，一般取為幾十千歐。三極管Q1選用高頻、高 b 值、低管壓降的小功率鍺開(kāi)關(guān) 管。4 結(jié)束語(yǔ)3842 峰值電流控制芯片在單端開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用極為普遍，其應(yīng)用技術(shù)也非常成熟， 但出于