穩(wěn)壓器輸出短路保護(hù)電路設(shè)計(jì)(二)

Word穩(wěn)壓器輸出短路保護(hù)電路設(shè)計(jì)(二)

【任務(wù)】三端穩(wěn)壓器（比如7805）輸出電壓通常要供給多個(gè)（芯片），當(dāng)其中一個(gè)芯片短路時(shí)勢(shì)必導(dǎo)致穩(wěn)壓器輸出短路，從而導(dǎo)致連鎖短路，使大面積電路工作失效或損壞。試設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)壓器輸出短路（保護(hù)電路）。

【構(gòu)思】繼承上一篇的成果：

可以發(fā)現(xiàn)，上面的Q1、Q2只是形成了“偽回路”，無(wú)法正常工作（二者都截止）。解決這個(gè)問(wèn)題的最簡(jiǎn)單的辦法是：R1與Q2集電極通過(guò)一個(gè)電阻R2接地：

分析上面的電路：當(dāng)Uo由于負(fù)載原因近乎短路，導(dǎo)致流過(guò)（RS）的（電流）劇增，RS上的電壓增大，Q2導(dǎo)通程度加深，R1與R2的公共點(diǎn)電位上升，Q1導(dǎo)通深度減小，CE分壓增大，U1輸入電壓降低，輸出電流減小，于是對(duì)7805實(shí)現(xiàn)了短路保護(hù)功能。

但是，上面的電路引入了新的問(wèn)題，即當(dāng)Uo沒(méi)有短路時(shí)，Q1仍然要分壓，可能使U1輸入電壓不足，導(dǎo)致Uo低于5V。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以將主回路與控制回路分開(kāi)，通過(guò)調(diào)整控制回路的電流來(lái)實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，又不影響正常工作時(shí)的Uo=5V輸出：

上圖中的R3與U1形成主回路，Q1、Q2、RS、R1、R2構(gòu)成短路保護(hù)控制回路。至此，（穩(wěn)壓電源）模塊短路保護(hù)電路構(gòu)思完畢，接下來(lái)確定元件參數(shù)。

【計(jì)算】假定最大輸入電壓為12V，主回路電流的保護(hù)電流為300mA，那么當(dāng)Uo對(duì)地短路時(shí)，R3=12/0.3=40Ω（取標(biāo)準(zhǔn)系列的39Ω）。

假定Q2的EB導(dǎo)通電壓為0.7V，控制回路最大電流也假定為300mA，那么RS=0.7/0.3=2.3Ω（取標(biāo)準(zhǔn)系列的2.2Ω）。

假定Q1的最小放大倍數(shù)β=100，那么Q1允許基極電流為300/β=300/100=3mA，R1與R2公共端的最大電壓約為12V，所以R1=12/3=4k（取標(biāo)準(zhǔn)系列的3.9k）。

由于控制回路可通過(guò)U1接地，我們可以去掉多余的R2，這并不會(huì)影響電路功能。

C1常選擇0.1~0.33uF之間的容值，我們?nèi)1=0.33uF，C2容值比C1大，我們?nèi)1的10倍，即C2=10C1=10*0.33=3.3uF。

Q1和Q2的選型空間很大，我們不妨選擇1A45V的ZTX550管。

確定了所有元件型號(hào)及參數(shù)的電路：

U1的其他保