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简易输入、输出过电压保护电路

简易输入、输出过电压保护电路

点击数:7539 次   录入时间:03-04 12:00:35   整理:http://www.55dianzi.com   稳压-电源电路

 图1 输入过电压保护

在该电路中,当输入直流电源的电压高于稳压二极管的击穿电压值时,稳压管击穿,有电流流过电阻R,使晶体管V导通,继电器动作,常闭接点断开,切断输入。其中稳压管的稳压值Vz=ESrmax-UBE。输入电源的极性保护电路可以跟输入过电压保护结合在一起,构成极性保护鉴别与过电压保护电路。

输出过电压保护在开关稳压电源中是至关重要的。特别对输出为5V的开关稳压器来说,它的负载是大量的高集成度的逻辑器件。如果在工作时,开关稳压器的开关三极管突然损坏,输出电位就可能立即升高到输入未稳压直流电源的电压值,瞬时造成很大的损失。常用的方法是晶闸管短路保护。最简单的过电压保护电路如图2所示。

过电压保护电路(含输入、输出过电压保护电路)

图2  简单的输出过电压保护

当输出电压过高时,稳压管被击穿,触发晶闸管导通,把输出端短路,造成过电流,通过保险丝或电路保护器将输入切断,保护了负载。这种电路的响应时间相当于晶闸管的开通时间,约为5~10μs。它的缺点是动作电压是固定的,温度系数大,动作点不稳定。另外,稳压管存在着参数的离散性,型号相同但过电压起动值却各不相同,给调试带来了困难。图3是改进后的电路。其中R1、R2是取样电路,Vz是基准电压。

输出过电压保护

图3  输出过电压保护

    输出电压Esc突然升高,晶体管V1、V2导通,晶闸管就导通。基准电压Vz由式 Esc=(R1+R2)(Vz+UBEI)/R1来确定,UBE1为V1的发射结(BE)电压降。本电路的动作电压可变,并且动作点相当稳定。当稳压管为7V时,其温度系数和晶体管V1的发射结(BE)电压的温度系数可以抵消,能使温度系数降得很低。但是对于输出为5~5.5V的直流开关稳压器来说,其常用的动作电压是5.5~6V。那么稳压管电压必在3.5V以下,此电压附近的稳压管的温度变化系数是-20~-30mV/℃。因此,温度变化大的场合保护电路还会发生误动作。采用集成电路电压比较器来检测开关稳压器的输出电压,是目前较为常用的方法,利用比较器的输出状态的改变跟相应的逻辑电路配合,构成过电压保护电路,这种电路既灵敏又稳定。




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