與恒功率控制過載保護電路不同的是此類型的保護電路是通過檢測取樣電阻上的電壓,并與參考電壓比較來實現。圖4所示為恒電流控制型保護電路原理圖。
當輸出電流達到電流保護值之前,電源工作在恒壓控制階段;當輸出電流達到電流保護值時,進入恒電流控制階段,負載再增大,輸出電流將被限制住,輸出電壓降低;隨著負載繼續增大,輸出電壓繼續降低,提供給IC供電的輔助電源電壓將不能維持IC正常供電,電源會進入打嗝模式。故障消失后,電源恢復正常工作。輸出電流限制值:
Iomax=R4Uref/(R3+R4)RS2(7)
實際應用中,電流取樣電阻RS2采用阻值較低的錳銅線電阻,以保證不在取樣電阻上產生太大損耗。Op2用來產生誤差信號調節PWM信號的脈寬用來實現恒壓控制,Op1用來實現恒流控制。有專用的芯片如TSM103可實現Op1,Op2的功能。恒電流控制過載保護電路廣泛應用于給電池充電的場合,輸出電壓與電流的關系曲線如圖5所示。由于此種類型的保護電路也會進入打嗝保護模式,此時的開關應力較大。
3、延時鎖定關斷過載保護電路
一般來說保護后電源的狀態可分為鎖定狀態和可恢復狀態,其中打嗝保護模式就是一種可恢復的保護方式。
在某些高峰值負載應用場合,如打印機電源等,在平均負載電流不超過額定電流以及元件能承受的電流與電壓應力允許的前提下,電源在短時間內可以允許過載工作,但過載工作時間過長電源系統則認為負載設備發生嚴重故障,此時需要電源關斷并鎖定,以實現對負載設備的保護以及對電源本身的保護。基于此,本文提出一種延時鎖定保護電路。
UC3842以輸出補償引腳作為反饋信號輸入時,此腳的電壓會隨負載的增加而不斷上升,當達到最大功率點時,此時輸出補償引腳的電壓約為5V,見圖1。所以可以在原邊用COMP腳的電壓來控制過功率點,如圖6所示,當COMP腳電壓達到功率設置點電壓時Op1輸出高電平,通過R11給C4充電,當充到R10上的分壓值時Op2輸出高電平,使Q2導通,由于Q1、Q2強烈的正反饋作用使等效SCR電路持續導通,通過Q2把COMP腳電壓拉低同時鎖定電源,只有當AC重新再接入時才能恢復。
延時時間Tdelay可由下式來確定:
Tdelay=-R11C4ln(1-(R10UREF/(R9+R10)UOPmax)) ? ? ? ? ? ? ? (8)
式中,UOPmax為運放輸出的最大電壓。
在不同的應用場合,可對延遲時間進行調整,也適用于不延遲保護的場合。由于此種保護方式保護后輸出電壓與電流近似為零,開關元件不工作,不承受開關應力,因此鎖定關斷的保護方式是一種相對安全的保護方式。
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