开关电源的过流保护电路
ATX电源用TL494制作的ATX开关电源控制电路图过流,过压,欠压保护详解
用TL494制作的ATX开关电源控制电路图过流，过压，欠压保护详解本开头电源控制电路采用TL494(有的电源采用KA7500B,其管脚功能与TL494相同,可互换)及LM339集成电路(以下简称494和339)｡494是双排16脚集成电路,工作电压7~40V｡它含有由{14}脚输出的+5V基准电源,输出电压为+5V(±0.05V),最大输出电流250mA;一个频率可调的锯齿波产生电路ATX电源的控制电路见图1｡控制电路采用TL494(有的电源采用KA7500B,其管脚功能与TL494相同,可互换)及LM339集成电路(以下简称494和339)｡494是双排16脚集成电路,工作电压7~40V｡它含有由{14}脚输出的+5V基准电源,输出电压为+5V(±0.05V),最大输出电流250mA;一个频率可调的锯齿波产生电路,振荡频率由{5}脚外接电容及{6}脚外接电阻来决定｡{13}脚为高电平时,由{8}脚及{11}脚输出双路反相(即推挽工作方式)的脉宽调制信号｡本例为此种工作方式,故将{13}脚与{14}脚相连接｡比较器是一种运算放大器,符号用三角形表示,它有一个同相输入端“+”;一个反相输入端“-”和一个输出端｡比较器同相端电平若高于反相端电平,则输出端输出高电平;反之输出低电平｡494内的比较放大器有四个,为叙述方便,在图1中用小写字母a､b､c､d来表示｡其中a是死区时间比较器｡因两个作逆变工作的三极管串联后接到+310V的直流电源上,若两个三极管同时导通,就会形成对直流电源的短路｡两个三极管同时导通可能发生在一个管子从截止转为导通,而另一个管子由导通转为截止的时候｡因为管子在转换时有时间的延迟,截止的管子已经转为导通了,但导通的管子尚未完全转为截止,于是两个管子都呈导通状态而形成对直流电源的短路｡为防止这样的事情发生,494设置了死区时间比较器a｡从图1可以看出,在比较器a的反相输入端串联了一个“电源”,正极接反相端,负极接494的{4}脚｡A比较器同相端输入的锯齿波信号,只有大于“电源”电压的部分才有输出,在三极管导通变为截止与截止转为导通期间,也就是死区时间,494没有脉冲输出,避免了对直流电源的短路｡死区时间还可由{4}脚外接的电平来控制,{4}脚的电平上升,死区时间变宽,494输出的脉冲就变窄了,若{4}脚的电平超过了锯齿波的峰值电压,494就进入了保护状态,{8}脚和{11}脚就不输出脉冲了｡494内部还有3个二输入端与门(用1､2､3表示)､两个二输入端与非门､反相器､T触发器等电路｡与门是这样一种电路,只有所有的输入端都是高电平,输出端才能输出高电平;若有一个输入端为低电平,则输出端输出低电平｡反相器的作用是把输入信号隔离放大后反相输出｡与非门则相当于一个与门和一个反相器的组合｡T触发器的作用是:每输入一个脉冲,输出端的电平就变化一次｡如输出端Q为低电平,输入一个脉冲后,Q变为高电平,再输入一个脉冲,Q又回到低电平｡比较器､与门､反相器､T触发器以及锯齿波振荡器及{8}脚､{11}脚输出的波形见图2｡339是四比较过流保护过压保护一､产生PW-OK信号PC主机要求各路电源稳定之后才工作,以保护各元器件不致因电压不稳而损坏,故设置了PW-OK信号(约的C比较器的输出端{14}脚为零电平｡另外,339的{1}脚低电平信号因D34的钳位作用,也使{14}脚为低电平,经R50和R63使{11}脚亦为低电平｡因此D比较器的输出端{13}脚为低电平,也就是PW-OK信号为低电平,主机不会工作｡开启主机时,通过人工或遥控操作闭合了与PS-ON相关的开关,PS-ON呈低电平,经R37使339的反相端{6}脚为低电平,B比较器{1}脚输出高电平,D35､D36反偏截止,A比较器的输出电平则由{5}脚与{4}脚的电平决定｡正常工作时,{5}脚电平低于{4}脚电平,{2}脚输出低电平,经R41送到494的{4}脚,使{4}脚的电平变为低电平,锯齿波振荡信号可以从死区时间比较器a输出脉冲信号,另一方面,振荡信号送到了PWM比较器b 的同相输入端,PWM比较器输出的脉冲信号的宽度,则是由494的{1}脚的电平(也就是负载的大小)与{16}脚的电平来决定｡PWM比较器输出的脉冲信号,最后经缓冲放大器放大后,从{8}､{11}脚输出脉冲信号,ATX电源向主机输出±5V､±12V､+3.3V电源｡此过程因C35的充电有数百毫秒的延时,但对主机开机并无影响｡494的{1}脚从+5V､+12V经取样电阻R15､R16得到电压,其电平略高于{2}脚电平,{3}脚输出高电平,经R48使339的{9}脚得到高电平,其电平高于{8}脚电平,因而{14}脚输出高电平,此电平经R50与基准+5V电源经R64共同对C39充电,经数百毫秒后,{11}脚电平升到高于{10}脚电平时,D比较器{13}脚输出高电平,此电平经R49反馈至{11}脚,维持{11}脚处于高电平状态,故{13}脚输出稳定的高电平PW-OK信号,主机检测到此信号后即开始正常工作｡关机时,主机内开关使PS-ON呈高电平,此时339的{6}脚电平高于{7}脚,{1}脚输出低电平,因二极管D34的钳位作用,{14}脚呈低电平,C39对C比较器及B比较器放电,很快{11}脚呈低电平,{13}脚输出低电平,即PW-OK信号呈低电平｡在339的{1}脚为低电平时,经D36使{4}臆脚为低电平,{2}脚输出高电平,经R41传送到494的{4}脚,但因C35电位不能突变,经数百毫秒的放电后方使494的{4}脚转为高电平,从而封锁正负脉冲的输出,主机进入待机状态｡上述的过程中,关机时C39和C35都要放电,但因放电时间常数不同,C39放电较快,故PW-OK信号先于各电源变成低电平,满足了主机关机的需要｡此外,关机时因各路输出电源的电解电容放电需要时间,也使PW-OK信号先于各电源回到低电平｡二､稳压494的{2}脚经R47与基准电压+5V相连,维持较好的稳定电压,而{1}脚则与取样电阻R15､R16与+5V､+12V相连接,正常的情况下,{1}脚电平与{2}脚电平相等或略高｡当输出电压升高时(无论+5V或+12V),{1}脚电平高于{2}脚电平,c比较器输出误差电压与锯齿波振荡脉冲在PWM比较器b进行比较使输出脉冲宽度变窄,输出电压回落到标准值,反之则促使振荡脉冲宽度增加,输出电压回升｡由于494内的放大器增益很高,故稳压精度很好｡从稳压的原理,我们可以得到ATX电源输出电压偏高或偏低的维修方法｡如果输出电压偏低,可在494的{1}脚对地并联电阻,或是把R47的电阻增大｡要是电源的输出偏高,则可在{2}脚对地并联电阻,也可以用增大R33或取下R69､R35来降低输出电压｡三､过流保护过流保护的原理是基于负载愈大,Q3､Q4集电极的脉冲电压也愈高,也即是R13(1.5kΩ)上的电压也愈高,从这里采样经D14整流和C36滤波,再经R54､R55并联电阻与R51､R56､R58等组成的分压电路送到494的{16}脚｡随着负载的加重,{16}脚的电平也随之上升,当超过{15}脚的电平时,误差放大器输出的误差电压促使调制脉冲的宽度变窄从而使负载电流减小｡另外,从R56､R58并联电阻获得的分压再经R52送到339的{5}脚,当{5}脚的电平超过{4}脚时,{2}脚即输出高电平送到494的{4}脚,494停止输出脉冲信号,终止±5V､±12V､+3.3V 电源的输出,达到过流及短路保护的目的｡需要说明的是:494的{16}脚电平的高低只能改变输出脉冲的宽度,但不影响494的{4}脚电平状态,而339的{5}脚电平一旦超过{4}脚的电平,339的{2}脚就送出高电平去封锁449的脉冲输出,终止±5V､±12V､+3.3V电源的输出,同时{2}脚的高电平经R59和二极管D39反馈到{5}脚,维持{5}脚处于高电平状态,此时若过载或短路状态消失,494的{4}脚仍维持高电平,±5V与±12V､+3.3V电源仍不能输出,只有切断交流市电的输入,再重新接通交流电,方可再次开机｡四､过压保护过电压保护由R17和稳压管Z02并联电路从+5V采样,经D37送到339的{5}脚｡若+5V电源由于某种原因升高,339的{5}脚电平也会随之升高,当超过{4}脚电平时,{2}脚即送出高电平去494的{4}脚,封锁±5V､±12V､+3.3V电源的输出,达到过电压保护的目的｡正常工作时,R17上的压降不大,Z02截止送到{5}脚的电压较低,若+5V电源的电压上升,使R17上的压降超过Z02的稳压值,Z02导通,+5V电源上升后的电压值全部加到339的{5}脚上,促使其快速封锁494脉冲的输出,以保护电源五､欠压保护欠压保护从-5V的D32及-12V处的R14取样,经R34和D37送到339的{5}脚｡若因某种原因使输出电压过低时,-12V及-5V电压的负值也会随之减小,也就是电压值上升,经R34及D37送往339的{5}脚使电平上升,339的{2}脚送出高电平到494的{4}脚,从而封锁449脉冲的输出,实现欠压保护｡二极管D32在导通时,其电压降与通过的电流基本无关,保持在0.6V~0.7V,于是-5V电压的减少量会全部传送到D32的负端,提高了欠压保护的灵敏度｡六､电源保护电路故障的维修从上面的叙述中可以了解到,各种保护电路最终都是通过控制339的{5}脚电平来控制494的{4}脚电平实现的｡正常工作时,339的{5}脚电平低于339的{4}脚电平,339的{2}脚输出低电平,使494的{4}脚呈低电平状态(约为0.25V)｡若339的{5}脚电平高于339的{4}脚电平,339的{2}脚输出高电平,于是494的{4}脚变为高电平,电源就进入了保护状态,终止各路电源的输出｡因此ATX电源出了故障,若电源的整流､滤波､逆变以及辅助电源均完好,则要检查339的{4}､{5}脚的电平｡若是{5}脚电平高于{4}脚的电平,表示电源进入了保护状态｡下一步则找出是什么原因使电源进入了保护状态｡可检查与339的{5}脚相连各支路另一端的电压是不是比{5}脚电压高,高出{5}脚电压的支路就是故障所在的支路｡另外,也可以用断开与{5}脚相连的一个个支路,若是断开某一条支路后{5}脚的电平正常了,那么故障就出在这一条支路上｡再沿着这条支路往下查,很快就可以把故障排除｡下面通过两个实例来加以说明｡1.一台SLPS-250ATXC电源的输出电压偏低｡空载下,+5V电源的电压只有+1.8V,其他各路电压也按比例同样下降｡电源是采用TL494及LM339集成电路的典型ATX电路｡检查494的{4}脚电压为+2.6V｡电路似乎处于保护状态｡但保护状态时各路输出的电压均应为零,而现在却是正常电压的三分之一,令人费解｡试着把494的第{4}脚接地,电源立即输出正常｡{4}脚接地就正常工作,说明494并未损坏,问题可能出在339以及有关的电路｡用万用表查339管脚的电压,当查到第{4}脚及{7}脚时,各路电源均正常了｡甚至只用一条表笔去碰{7}脚或{4}脚,也可使电源恢复正常工作｡这等于在{4}脚或{7}脚上加了一条“天线”,天线接收了外来信号电源就工作正常了!我试了试天线的长度,40厘米以下对电源不起作用,长度增加了,输出电压也随着增加,达到1米左右时,输出电压就正常了,494的{4}脚电压也恢复到0V｡但电源要用“天线”才能工作,说明还有故障未找到｡再检查339的{4}脚与{5}脚的电压,{5}脚电压为2.4V,{4}脚的电压为1.2V,输出端{2}脚的电压为2.9V｡(这部分电路见图3)｡但是339的{2}脚高电位,必须由{5}脚电位高于{4}脚的电位时才能产生,那{5}脚最初的高电位是怎么来的?把与{5}脚相连的各支路断开试一试｡在断开c支路以后,电源就正常了｡沿着D2往下找,最后在+3.3V电源处对地接一个1000μF的电容时,电源就正常了｡再检查+3.3V电源原来的滤波电容,发现已经失效｡更换电容后494的{4}脚电压恢复正常,用表笔去碰触339的{4}脚或{7}脚也不起作用,问题得到了解决｡为什么+3.3V电源的滤波电容失效会造成输出电压偏低?+3.3V电源在没有电容滤波时,输出的直流电源中含有很强的由逆变功率管输出的脉冲成分,通过D3及D2送到LM339的{5}脚,使{5}脚的电平高于{4}脚的电平,电源进入了保护状态｡从+20V 电源经R3､D1､R2和三个并联电阻到接地的支路中,三个电阻并联后的电阻值是2.43kΩ,再略去其他支路的影响,可以估算出{5}脚的电压大约是2.3V,因二极管D1的钳位作用,{2}脚输出电压只能在2.9V左右,经R1送到TL494的{4}脚,减去电阻R1的降压,494的{4}脚电压就是2.6V了｡在此电压下,494会输出较窄的脉冲,于是在空载下,+5V电源有约1.8V的电压输出｡解决的办法可在d支路中串联一个47kΩ的电阻,并把R2由3.9kΩ换成100kΩ就行了｡经这样处理后,不论是正常工作或是保护状态,各路电源的输出电压和各管脚的电压均正常了｡而R2电阻的改动,也不会影响电源的过载保护性能｡至此,电源的故障才完全得到了解决(爱好者手中若有SLPS-250ATXC电源,可参考此例加一个47kΩ电阻以提高电源的保护性能)｡为什么339的{4}脚加了天线会正常工作呢?这是{2}脚经D1反馈到{5}脚后,产生了轻微的高频寄生振荡｡{4}脚或{7}脚接了天线以后,破坏了电路的振荡条件,使{4}脚的电压升高,当超过{5}脚的电压时,{2}脚送出0V的低电平信号到494的{4}脚,电源就工作正常了｡同样,在D1支路中串联了47kΩ电阻后,增加了阻尼因数,破坏了电路的振荡条件,电源也就正常了｡此时若取下+3.3V电源处新加的电解电容,通电后,电源会立即进入保护状态,各路电源都没有输出｡2.一台新时代HY-ATX300电源,空载时输出电压正常,但不能带动负载｡检查494各个管脚的电压,发现{12}脚的电压只有10V,这是造成不能带动负载的原因｡在辅助电源逆变变压器T3的初级线圈1加上16.5V的高频电压,测得次级+5VSB挡线圈3的电压是0.9V,向494集成电路{12}脚供电线圈4的电压为1.5V,约是+5VSB挡线圈电压的 1.7倍｡电源的+5VSB电源是直接从线圈3经整流和滤波后得到,+5VSB电源的稳压则是借助WD431稳压集成电路和光电耦合器反馈回逆变三极管得到的,如图4所示｡由此可以算出线圈4的电压为5×1.7=8.5V,因负载较轻,经电容滤波后的电压就是10V左右了｡由此说明T3脉冲变压器线圈4的匝数少了｡拆开T3变压器,得到各绕组的匝数为:初级2×110匝;反馈绕组10匝;+5VSB绕组12匝;绕组4的匝数是8匝｡重新绕制绕组4,把匝数由原来的8匝增加到20匝,其余绕组的匝数不变｡绕好后上机实验,494集成电路{12}脚的电压上升到17V,电源的输入功率可达130W,故障排除｡从故障现象看,可能是工厂生产时将变压器装错了｡。
过流保护电路原理
过流保护电路原理过流保护电路图过流保护电路原理本电路适用于直流供电过流保护，如各种电池供电的场合。
如果负载电流超过预设值，该电子保险将断开直流负载。
重置电路时，只需把电源关掉，然后再接通。
该电路有两个联接点（A、B标记），可以连接在负载的任意一边。
负载电流流过三极管T4、电阻R10和R11。
A、B端的电压与负载电流成正比，大多数的电压分配在电阻上。
当电源刚刚接通时，全部电源电压加在保险上。
三极管T2由R4的电流导通，其集电极的电流值由下式确定：VD4＝VR7＋0.6。
因为D4上的电压（VD4）和R7上的电压（VR7）是恒定的，所以T2的集电极电流也是恒定。
该三极管提供稳定的基极电流给T3，因而使其导通，接着又提供稳定的基极电流给T4。
保险导电，负载有电流流过。
当电源刚接通时，电容器C1提供一段延时，从而避免T1导电和保持T2断开。
保险上的电压（VAB）通常小于2V，具体值取决于负载电流。
当负载电流增大时，该电压升高，并且在二极管D4导通时，达到分流部分T2的基极电流，T2的集电极电流因而受到限制。
由此，保险上的电压进一步增大，直到大约4.5V，齐纳二极管D1击穿，使T1导通，T2便截止，这使得T3和T4也截止，此时保险上的电压增大，并且产生正反馈，使这些三极管保持截止状态。
C1的作用是给出一段短时延迟，以便保险可以控制短时过载，如象白炽灯的开关电流，或直流电机的启动电流。
因此，改变C1的值可以改变延迟时间的长短。
该电路的电压范围是10～36V的直流电，延迟时间大约0.1秒。
对于电路中给出的元件值，负载电流限制为1A。
通过改变元件值，负载电流可以达到10mA～40A。
选择合适额定值的元件，电路的工作电压可以达到6～500V。
通过利用一个整流电桥（如下面的电源电路），该保险也可以用于交流电路。
电容器C2提供保险端的瞬时电压保护。
二极管D2避免当保险上的电压很低时，C1经过负载放电。
过流保护电路图带自锁的过流保护电路1.第一个部分是电阻取样...负载和R1串联...大家都知道.串联的电流相等...R2上的电压随着负载的电流变化而变化...电流大,R2两端电压也高...R3 D1组成运放保护电路...防止过高的电压进入运放导致运放损坏...C1是防止干扰用的...2.第二部分是一个大家相当熟悉的同相放大器...由于前级的电阻取样的信号很小...所以得要用放大电路放大.才能用...放大倍数由VR1 R4决定...3.第三部分是一个比较器电路...放大器把取样的信号放大...然后经过这级比较...从而去控制后级的动作...是否切断电源或别的操作...比较器是开路输出.所以要加上上位电阻...不然无法输出高电平...4.第四部分是一个驱动继电器的电路...这个电路和一般所不同的是...这个是一个自锁电路... 一段保护信号过来后...这个电路就会一直工作...直到断掉电源再开机...这个自锁电路结构和单向可控硅差不多.过流保护电路过流保护用PTC热敏电阻通过其阻值突变限制整个线路中的消耗来减少残余电流值。
开关电源常用的几种保护电路
开关电源常用的几种保护电路评价开关电源的质量指标应该是以安全性、可靠性为第一原则。
在电气技术指标满足正常使用要求的条件下，为使电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作，必须设计多种保护电路，比如防浪涌的软启动，防过压、欠压、过热、过流、短路、缺相等保护电路。
开关电源常用的几种保护电路如下：1、防浪涌软启动电路开关电源的输入电路大都采用电容滤波型整流电路，在进线电源合闸瞬间，由于电容器上的初始电压为零，电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流，特别是大功率开关电源，采用容量较大的滤波电容器，使浪涌电流达100A以上。
在电源接通瞬间如此大的浪涌电流，重者往往会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏，整流桥过流损坏；轻者也会使空气开关合不上闸。
上述现象均会造成开关电源无法正常工作，为此几乎所有的开关电源都设置了防止流涌电流的软启动电路，以保证电源正常而可靠运行。
图1是采用晶闸管V和限流电阻R1组成的防浪涌电流电路。
在电源接通瞬间，输入电压经整流桥（D1～D4）和限流电阻R1对电容器C充电，限制浪涌电流。
当电容器C充电到约80％额定电压时，逆变器正常工作。
经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号，使晶闸管导通并短路限流电阻R1，开关电源处于正常运行状态。
图1 采用晶闸管和限流电阻组成的软启动电路图2是采用继电器K1和限流电阻R1构成的防浪涌电流电路。
电源接通瞬间，输入电压经整流（D1～D4）和限流电阻R1对滤波电容器C1充电，防止接通瞬间的浪涌电流，同时辅助电源Vcc经电阻R2对并接于继电器K1线包的电容器C2充电，当C2上的电压达到继电器K1的动作电压时，K1动作，其触点K1.1闭合而旁路限流电阻R1，电源进入正常运行状态。
限流的延迟时间取决于时间常（R2C2），通常选取为0.3～0.5s。
为了提高延迟时间的准确性及防止继电器动作抖动振荡，延迟电路可采用图3所示电路替代RC延迟电路。
图2 采用继电器K1和限流电阻构成的软启动电路图3 替代RC的延迟电路2、过压、欠压及过热保护电路进线电源过压及欠压对开关电源造成的危害，主要表现在器件因承受的电压及电流应力超出正常使用的范围而损坏，同时因电气性能指标被破坏而不能满足要求。
开关电源常见的过流保护方法(一)
开关电源常见的过流保护方法(一)开关电源常见的过流保护方法1. 瞬时电流保护（OCP）•通过监测负载电流来实现过流保护。
•当负载电流超过事先设定的阈值时，保护电路将关闭开关管，以防止继续提供电流给负载。
•这种保护方法能够快速响应，既能提供较高的保护效果，又能保护开关电源的电子元件。
2. 耗能电阻法•在开关电源的输出端串联一个大功率耗能电阻。
•当负载电流超过设定值时，过多的电流会通过耗能电阻放电，起到限制电流的作用。
•耗能电阻法简单有效，但能量转化为热量，会造成能源浪费。
3. 电流限制保护（CLP）•使用一个电流限制保护器件来监测负载电流并将其维持在一个安全范围内。
•一旦负载电流超过设定的极限值，保护器件会自动降低输出电流，以达到过流保护的目的。
•这种方法能够精确控制电流，确保负载在安全范围内运行。
4. 电流折返保护（CRP）•通过在开关管的源极和漏极之间添加一个分流电阻，将一部分电流引导回开关管的源极。
•当负载电流超过设定值时，分流电阻将分担一部分电流，减小负载电流。
•这种方式能够减少开关管和负载电流的波动，降低了过流保护时的能量损耗。
5. 预过流保护（OCP）•在开关电源的控制电路中添加一个过流检测电路，监测电流是否超出设定的范围。
•当电流超过设定范围时，过流检测电路会及时触发保护措施，例如关闭开关管或减小输出电流。
•预过流保护能够在过流发生之前及时采取措施，提高了系统的安全性。
6. 温度保护（OTP）•通过监测开关电源内部的温度，实现过流保护。
•当温度超过指定阈值时，保护电路会自动断开输出，以防止进一步加热。
•温度保护是一种有效的过流保护方法，能够防止过热引起的故障和损坏。
以上是开关电源常见的过流保护方法，请根据实际情况选择适合的保护方式。
开关电源制作设计(电路原理图+PCB)
一、工作原理我们先熟悉一款开关电源的工作原理，该电源可输出5V电压，如图1所示。
1. 抗干扰电路在电网输入端首先设置一个NTC5D-9负温度系数热敏电阻，作用是保护后面的整流桥，刚开机时热敏电阻处于冷态，阻值比较大，可以限制输入电流，正常工作时，电阻比较小。
这样对开机时的浪涌电流起到有效的缓冲作用。
电容CY1、CY2、CY3、CY4用以滤除从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的不对称杂散信号，电容CX1、CX2用以滤除从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的对称杂散信号，用电感L1抑制从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的频率相同、相位相反的杂散干扰电流信号。
采用高频特性好的瓷片电容和铁芯电感，实现开关稳压电源电路中的高频辐射不污染工频电网和工频电网上的杂散电磁波不会窜入开关稳压电源电路中而干扰和影响其工作，对高频分量或工频的谐波分量具有急剧阻止通过功能，而对于几百赫兹以下的低频分量近似一条短路线。
图1 开关电源的工作原理图2. 整流滤波电路在电路中D1、D2、D3、D4组成全桥整流电路，把输入的交流电压进行全波整流，然后用C1进行滤波，最后变成直流输出供电电压，为后级的功率变换器供电，整流滤波后的电压约为300V。
3. UC3842供电与振荡300V的脉动直流电压，此电压经R12降压后给C4充电，供电UC3842的7脚，当C4的电压达到UC3842的启动电压门槛值时，UC3842开始工作并提供驱动脉冲，由6脚输出推动开关管工作。
一旦开关管工作，反馈绕组的能量经过D6整流，C4滤波，又供电到UC3842的7脚，这时可以不需要R12的启动了。
C9、R11接UC3842的定时端，和内部电路构成振荡电路，振荡的工作频率计算为：f=1.8/（Rt*Ct）代入数据可计算工作频率：f=68.18K4. 稳压电路该电路主要由精密稳压源T L 4 3 1 和线性光耦P C 8 1 7 组成，假设输出电压↑→经过R 1 6 、R 1 9 、R20、RES3的取样电压↑→TL431的1脚电压↑，当该脚电压大于TL431的基准电压2.5V时，TL431的2、3脚导通，→通过光电耦合到UC3842的2脚，于是UC3842的6脚驱动脉冲的占空比↓→开关变压器T1绕组上的能量↓→输出电压↓，达到稳压作用；反之，假设输出电压下降，则稳压过程与上相反。
开关电源过流保护电路原理
开关电源过流保护电路原理在电子设备中，开关电源是一个常见的电源供应形式。
然而，由于各种原因可能导致电路中的电流超过设计值，这就需要过流保护电路的应用。
过流保护电路旨在检测电路中的电流超过额定值时，立即切断电源以防止电路元件损坏。
过流保护原理过流保护电路通常由电流传感器、比较器、触发器和开关元件等部分组成。
当电路中的电流超过设定的阈值时，电流传感器会检测到这一超额电流，并将信号传递给比较器。
比较器用于比较电流传感器输出的信号与预设阈值，并在检测到超额电流时触发触发器。
触发器受到比较器的信号后，将立即切断开关元件，使电路中的电流降至安全范围内。
在某些设计中，过流保护电路还可以配备延时器，以确保在电流波动较大但仍在可接受范围内时不误触发保护电路。
过流保护电路的应用过流保护电路广泛应用于各种电子设备中，特别是对于需求高稳定性和可靠性的设备更是必不可少。
例如，计算机电源、家用电器、通信设备等都需要过流保护电路来确保设备在异常电流情况下得以安全运行。
对于开关电源而言，过流保护电路更是必备的一部分。
由于开关电源通常工作在较高频率下，一旦发生过流现象，元件可能会迅速损坏，进而导致整个电源系统崩溃。
因此，过流保护电路的可靠性和高效性对于开关电源的稳定性起着至关重要的作用。
总结过流保护电路是一种关键的电路保护部件，能够有效地保护电子设备免受因过大电流而产生的损坏。
通过适当设计和应用过流保护电路，不仅能提升电子设备的安全性和稳定性，也能延长设备的使用寿命。
在电子设备设计和制造过程中，考虑到过流保护电路的合理性和可靠性将对产品质量和用户体验产生积极的影响。
1。
几款常用的保护电路
几款常用的保护电路鉴于电源电路存在一些不稳定因素，而设计用来防止此类不稳定因素影响电路效果的回路称作保护电路。
在各类电子产品中，保护电路比比皆是，例如：过流保护、过压保护、过热保护、空载保护、短路保护等等，本文就整理了一些常见的保护电路。
1、电机过热保护电路生产中所用的自动车床、电热烘箱、球磨机等连续运转的机电设备，以及其它无人值守的设备，因为电机过热或温控器失灵造成的事故时有发生，需要采取相应的保安措施。
PTC热敏电阻过热保护电路能够方便、有效地预防上述事故的发生。
下图是以电机过热保护为例，由PTC热敏电阻和施密特电路构成的控制电路。
图中，RT1、RT2、RT3为三只特性一致的阶跃型PTC热敏电阻器，它们分别埋设在电机定子的绕组里。
正常情况下，PTC热敏电阻器处于常温状态，它们的总电阻值小于1KΩ。
此时，V1截止，V2导通，继电器K得电吸合常开触点，电机由市电供电运转。
当电机因故障局部过热时，只要有一只PTC热敏电阻受热超过预设温度时，其阻值就会超过10KΩ以上。
于是V1导通、V2截止，VD2显示红色报警，K失电释放，电机停止运转，达到保护目的。
PTC热敏电阻的选型取决于电机的绝缘等级。
通常按比电机绝缘等级相对应的极限温度低40℃左右的范围选择PTC热敏电阻的居里温度。
例如，对于B1级绝缘的电机，其极限温度为130℃，应当选居里温度90℃的PTC热敏电阻。
2、逆变电源中的保护电路逆变器经常需要进行电流转换,如果电路中的电流超出限定范围，将对电路和关键器件造成很大伤害，因此保护电路在逆变电源中就显得尤为重要。
（1）防反接保护电路如果逆变器没有防反接电路，在输入电池接反的情况下往往会造成灾难性的后果，轻则烧毁保险丝，重则烧毁大部分电路。
在逆变器中防反接保护电路主要有三种：反并肖特基二极管组成的防反接保护电路，如下图所示。
由图可以看出，当电池接反时，肖特基二极管D导通，F被烧毁。
如果后面是推挽结构的主变换电路，两推挽开关MOS管的寄生二极管的也相当于和D并联，但压降比肖特基大得多，耐瞬间电流的冲击能力也低于肖特基二极管D，这样就避免了大电流通过MOS管的寄生二极管，从而保护了两推挽开关MOS管。
开关电源常见的过流保护方法(二)
开关电源常见的过流保护方法(二)开关电源常见的过流保护方法1. 电流传感器保护方法•电流传感器是一种常用的过流保护方法。
•通过安装电流传感器，可以监测开关电源的输出电流。
•当电流超过设定阈值时，电流传感器将触发保护机制，断开电源输出。
2. 过流保险丝保护方法•通过添加过流保险丝，可以有效限制开关电源的输出电流。
•过流保险丝具有可自动断开电路的功能，从而保护电源和其他设备。
•当电流超过过流保险丝的额定值时，过流保险丝将熔断，切断电源。
3. 电流限制器保护方法•电流限制器是一种常见的过流保护方法。
•通过使用电流限制器，可以限制开关电源输出的最大电流。
•当电流超过限制器设定的阈值时，电流限制器将自动调节电流值，以确保电源和设备的安全运行。
4. 短路保护方法•短路是一种常见的过流问题，可能会导致严重的安全问题。
•为了防止短路引起的过流，可以采用短路保护方法。
•当短路发生时，短路保护电路会迅速断开开关电源的输出，以避免损坏设备或引发火灾。
5. 直流输出电压稳压保护方法•直流输出电压稳压是开关电源的一项重要任务。
•过高或过低的输出电压可能会对设备造成损害。
•通过使用直流输出电压稳压保护方法，可以确保开关电源输出的电压始终在设定范围内，避免设备受到电压波动的影响。
6. 温度保护方法•高温是造成开关电源故障和损坏的常见原因之一。
•采用温度保护方法可以监测开关电源的温度。
•当温度超过设定阈值时，温度保护机制将触发，自动切断电源输出，以保护电源和设备。
以上是开关电源常见的过流保护方法，通过采用适当的保护措施，可以确保开关电源和相关设备的安全运行，延长设备的使用寿命。
(完整版)BUCK电路
纹波增大，斜率增大
纹波减小，斜率减小
BCM电感电流临界导电模式
CCM电感电流连续导电模式
DCM电感电流断续导电模式
注意 1、若输入输出电压不变，则占空比不变，电流上升和下降时长不变 2、磁芯大小不变，L与线圈匝数N2成正比 3、磁芯大小不变，在不引起磁饱和的情况下，改变L的大小仅影响电流的形态， 不影响电感所能传递的功率大小，要改变功率，必须改变磁芯的规格。
I L _ m ax I L _ avg
I L _ m in
电磁感应定律
UL
n
T
(Uin UO ) TON UO TOFF
UO
Uin
Ton Ton Toff
Uin D
D<1，故为降压
UL
L I T
I U L 电流线性变化
T L
若 输入输出电压、开关频率、 占空比不变，仅改变L大小
测试内容 输出电压
ON 12VDC
示波器探头
GND
示波器夹子 （接地）
结果分析
波形（近似线性，相当于电感电流波形,CCM） 输出电压不等于
电压平均值（6.32V，纹波电压3.6V(57%)）
12x0.96（11.5V） 现在还不是BUCK
提示：R11功耗大，温度较高，小心烫伤，测试时间尽量不要太长。
则 电流的斜率和纹波大小会相应改变
电感电流模式
I U L k T L
若输入输出电压不变，开关频率不变，不限制电流的峰值
I L _ m ax
I L _ avg I L _ m in
电感量L减小
I L _ m ax I L _ avg
I L _ m in
tl494过流保护的原理
tl494过流保护的原理
TL494过流保护的原理
TL494是一款常用的PWM控制集成电路，广泛应用于各种开关电源中。
过流保护是保护开关电源稳定运行的重要功能之一。
TL494通过监测输出电流，实现对电路的过流保护，避免电路因过载而损坏。
过流保护的原理是通过检测输出电流，当电流超过设定的阈值时，触发保护机制，将PWM控制信号停止，从而限制输出电流，保护电路不受损坏。
TL494通过外接电流检测电阻，将输出电流转换为电压信号，送入比较器进行比较。
当输出电流超过设定值时，比较器输出高电平信号，触发过流保护。
在实际应用中，可以通过调节电流检测电阻的阻值来设置过流保护的阈值。
当电流超过设定值时，比较器输出高电平信号，将停止PWM控制信号，从而限制输出电流。
通过这种方式，可以有效保护开关电源不受过载损坏。
过流保护是开关电源中非常重要的保护功能，能够确保电路稳定运行，延长电路的使用寿命。
TL494作为常用的PWM控制集成电路，具有过流保护功能，可以在各种应用中提供可靠的保护。
合理设置过流保护的阈值，可以有效保护电路不受过载损坏，提高电路的稳定性和可靠性。
TL494过流保护的原理是通过监测输出电流，当电流超过设定的阈值时，触发保护机制，限制输出电流，保护电路不受损坏。
通过调节电流检测电阻的阻值，可以设置过流保护的阈值，确保电路稳定运行。
过流保护是开关电源中重要的保护功能，能够提高电路的稳定性和可靠性。
TL494作为常用的PWM控制集成电路，具有过流保护功能，在各种应用中发挥重要作用。
开关电源中常用过流保护电路
开关电源中常⽤过流保护电路1，开关电源中常⽤的过流保护⽅式过电流保护有多种形式，如图1所⽰，可分为额定电流下垂型，即フ字型；恒流型；恒功率型，多数为电流下垂型。
过电流的设定值通常为额定电流的110％～130％。
⼀般为⾃动恢复型。
（图1中①表⽰电流下垂型，②表⽰恒流型，③表⽰恒功率型。
）图1 过电流保护特性2，⽤于变压器初级直接驱动电路中的限流电路在变压器初级直接驱动的电路（如单端正激式变换器或反激式变换器）的设计中，实现限流是⽐较容易的。
图2是在这样的电路中实现限流的两种⽅法。
图2电路可⽤于单端正激式变换器和反激式变换器。
图2（a）与图2（b）中在MOSFET的源极均串⼊⼀个限流电阻Rsc，在图2（a）中， Rsc提供⼀个电压降驱动晶体管S2导通，在图2（b）中跨接在Rsc上的限流电压⽐较器，当产⽣过流时，可以把驱动电流脉冲短路，起到保护作⽤。
图2（a）与图2（b）相⽐，图2（b）保护电路反应速度更快及准确。
⾸先，它把⽐较放⼤器的限流驱动的门槛电压预置在⼀个⽐晶体管的门槛电压Vbe更精确的范围内；第⼆，它把所预置的门槛电压取得⾜够⼩，其典型值只有100mV～200mV，因此，可以把限流取样电阻Rsc的值取得较⼩，这样就减⼩了功耗，提⾼了电源的效率。
（a）晶体管保护（b）限流⽐较器保护图2 在单端正激式或反激式变换器电路中的限流电路当AC输⼊电压在90～264V范围内变化，且输出同等功率时，则变压器初级的尖峰电流相差很⼤，导致⾼、低端过流保护点严重漂移，不利于过流点的⼀致性。
在电路中增加⼀个取⾃＋VH 的上拉电阻R1，其⽬的是使S2的基极或限流⽐较器的同相端有⼀个预值，以达到⾼低端的过流保护点尽量⼀致。
3，⽤于基极驱动电路的限流电路在⼀般情况下，都是利⽤基极驱动电路把电源的控制电路和开关晶体管隔离开来。
变换器的输出部分和控制电路共地。
限流电路可以直接和输出电路相接，其电路如图3所⽰。
在图3中，控制电路与输出电路共地。
一文说清开关电源常用的几种保护
一文说清开关电源常用的几种保护摘要：一、开关电源保护电路的概述二、开关电源常用的保护电路1.过流保护2.过压保护3.过热保护4.短路保护5.空载保护三、保护电路在开关电源中的重要性四、选择合适的保护方案和电路结构正文：开关电源是电子设备中不可或缺的组成部分，其性能直接影响着设备的稳定性和可靠性。
为了保证开关电源的正常工作，保护电路的设计尤为重要。
本文将详细介绍开关电源常用的几种保护电路。
首先，开关电源的保护电路主要包括过流保护、过压保护、过热保护、短路保护和空载保护。
这些保护电路可以防止电源因异常工作状态而损坏，确保电源的稳定性和可靠性。
1.过流保护：过流保护是开关电源中最常见的保护方式。
当电源负载电流超过额定电流时，过流保护电路会立即切断电源，以保护电源和负载设备。
2.过压保护：过压保护主要针对输入电压过高的情况。
当输入电压超过电源的额定电压时，过压保护电路会启动，切断电源，以防止电源因电压过高而损坏。
3.过热保护：过热保护主要针对开关电源内部器件的过热情况。
当电源内部器件的温度超过额定值时，过热保护电路会启动，切断电源，以防止电源因过热而损坏。
4.短路保护：短路保护主要针对电源负载短路的情况。
当负载短路时，短路保护电路会立即切断电源，以防止电源因负载短路而损坏。
5.空载保护：空载保护主要针对电源在无负载情况下的保护。
当电源处于空载状态时，空载保护电路会启动，切断电源，以防止电源因长时间空载而损坏。
保护电路在开关电源中的重要性不言而喻。
合适的保护电路可以有效延长电源的使用寿命，提高电源的稳定性和可靠性。
因此，在设计开关电源时，应根据实际需求选择合适的保护方案和电路结构。
总之，开关电源的保护电路是电源稳定性和可靠性的重要保障。
开关电源过流保护电路设计方案分析
开关电源过流保护电路设计方案分析摘要：电子产品与我们的生活密不可分，大到国家项目建设，小到居民日常生活，在现代电子产品中，开关电源属于重要供电设备，从需求上来说要具备良好的性能，更为重要的是要注重其自身的保护措施。
为此，本文根据几种开关电源过流保护电路的设计方案进行分析，并简要介绍其工作原理。
关键词：开关电源；过流保护；电路；设计开关电源是日常生活中常见的电子产品，与我们的生活息息相关。
电源开关在日常实际工作过程中，由于输出的电源超出额定负载或者在电流短路时，就会造成系统故障使其无法正常运行。
针对这一生活中现象，为保证在发生故障后电源开关正常运行的安全性，就要求电路设计者对保护电路的问题进行合理设计。
一、利用浪涌电流，对电路进行限制浪涌电流的产生，主要是在对电源开关进行加电时引起的，过高的浪涌电流存在一定的危险性，因此要将其控制在合理范围内，就需要借助软启动装置，这种装置主要应用于电源输入端，通过它，能有效地防止浪涌电流的出现。
在对滤波电容充电时，极易产生浪涌电流，通过对开关管瞬时的导通，就极易导致较低的抗阻出现。
因此在实际的电路运行中，要采取必要的措施，控制浪涌电流的数值，防止其不断增加，甚至达到上百A的现象。
如图1所示，电容整流滤波电路是常见的开关电源输入方式，高、低频率的电容器常用在滤波电容C的选择上。
在并联容量较高频的电容器承担充放电电流的情况下，才可以选用低频率的电容器。
浪涌电流的冲击具有较大的危害性，为防止这一现象出现，就需要借助限流电阻RSC的力量，从图1中可以看到，串入在滤波与整流之间的部分就是RSC，通过RSC能让电容C的充电电流在合闸时受到限制。
通过短路使RSC完成启动的方式有两种：一种是当电容C1的电压经过一段时间的积累后到达继电器T动作电压的标准，另一种是滤波电容C的电压经过一段时间的累计后符合预设的数值时，这两种情况下都易使RSC完成启动。
图1整流滤波电路二、利用基极驱动电路，对电路进行限制通常来说，基极驱动电路的作用主要是用来分隔开关晶体管和控制电路的电源，将二者进行有效分离。
开关电源的过流保护电路设计方案
开关电源的过流保护电路设计方案
1 开关电源常用过流保护电路
1．1 采用电流传感器进行电流检测
过流检测传感器的工作原理如图1 所示。
通过变流器所获得的变流器次
级电流经I／V 转换成电压，该电压直流化后，由电压比较器与设定值相比较，若直流电压大于设定值，则发出辨别信号。
但是这种检测传感器一般多用于监视感应电源的负载电流，为此需采取如下措施。
由于感应电源启动时，启动电流为额定值的数倍，与启动结束时的电流相比大得多，所以在单纯监视电流电瓶的情况下，感应电源启动时应得到必要的输出信号，必须用定时器设定禁止时间，使感应电源启动结束前不输出不必要的信号，定时结束后，转入预定的监视状态。
1．2 启动浪涌电流限制电路
开关电源在加电时，会产生较高的浪涌电流，因此必须在电源的输入端
安装防止浪涌电流的软启动装置，才能有效地将浪涌电流减小到允许的范围内。
浪涌电流主要是由滤波电容充电引起，在开关管开始导通的瞬间，电容对交流呈现出较低的阻抗。
如果不采取任何保护措施，浪涌电流可接近数百A。
开关电源的输入一般采用电容整流滤波电路如图2 所示，滤波电容C 可
选用低频或高频电容器，若用低频电容器则需并联同容量高频电容器来承担充放电电流。
图中在整流和滤波之间串入的限流电阻Rsc 是为了防止浪涌电流的
冲击。
合闸时Rsc 限制了电容C 的充电电流，经过一段时间，C 上的电压达到
预置值或电容C1 上电压达到继电器T 动作电压时，Rsc 被短路完成了启动。
过流保护电路的工作原理
过流保护电路的工作原理1. 引言1.1 什么是过流保护电路过流保护电路是一种电子设备，用于监测和保护电路中的负载免受过大电流的损害。
当电路中的电流超过设定的阈值时，过流保护电路会自动触发保护动作，例如切断电路连接或者限制电流流动。
这种保护装置可以有效地防止电路元件和设备因过载而受损，提高了电路的稳定性和可靠性。
过流保护电路通常被广泛应用于各种电子设备和系统中，例如电源供应器、电动机、变频器和工控系统等。
它们不仅能够保护电子设备，还可以确保人员的安全，避免火灾等意外事件发生。
通过监测电路中的电流变化，过流保护电路可以快速响应并采取保护措施，有效地保护电路中的设备和元件。
在现代电子技术发展日新月异的今天，过流保护电路已经成为电子设备中不可或缺的重要部分，它为电路的稳定运行和设备的长久使用提供了有力的保障。
1.2 过流保护电路的作用过流保护电路是一种常见的电路保护装置，其作用是在电路中发生过流情况时，能够迅速检测到并采取相应的保护措施，以防止电路过载和损坏设备的发生。
过流保护电路在电力系统中起着至关重要的作用，可以有效地保护设备和系统免受过流带来的危害。
过流保护电路可以保护电路中的电子元件不受损坏。
当电路中的电流超过设计范围时，会导致电子元件过载运行，增加元件的温度，从而缩短元件的使用寿命甚至引发元件损坏。
过流保护电路可以及时检测到过流情况，并迅速切断电路连接，有效地保护电子元件免受损害。
过流保护电路还可以保护电路中的电线和继电器等设备。
在电路中发生过流情况时，电线和继电器会承受过大的电流负荷，导致线路发热甚至引发火灾的危险。
过流保护电路可以及时切断电路连接，防止过大电流对电线和继电器造成损坏，确保电路的安全运行。
过流保护电路在电路中的作用不可忽视。
它可以有效地保护电子元件、电线和继电器等设备，避免电路过载和损坏的发生，确保电路的安全运行和设备的正常使用。
在设计和运行电力系统时，应该合理配置过流保护电路，以提高电路的可靠性和安全性。
开关电源中几种过流保护方式
开关电源中几种过流保护方式的比较来源：电源技术应用作者：恒摘要：在输出短路或过载时对电源或负载进行的保护，即为过电流保护，简称过流保护。
介绍了过流保护的几种型式，如フ字型、恒流型、恒功率型等，并进行了比较。
关键词：过流保护；检测；比较引言电源作为一切电子产品的供电设备，除了性能要满足供电产品的要求外，其自身的保护措施也非常重要，如过压、过流、过热保护等。
一旦电子产品出现故障时，如电子产品输入侧短路或输出侧开路时，则电源必须关闭其输出电压，才能保护功率MOSFET和输出侧设备等不被烧毁，否则可能引起电子产品的进一步损坏，甚至引起操作人员的触电及火灾等现象，因此，开关电源的过流保护功能一定要完善。
1 开关电源中常用的过流保护方式过电流保护有多种形式，如图1所示，可分为额定电流下垂型，即フ字型；恒流型；恒功率型，多数为电流下垂型。
过电流的设定值通常为额定电流的110％～130％。
一般为自动恢复型。
图1中①表示电流下垂型，②表示恒流型，③表示恒功率型。
1.1 用于变压器初级直接驱动电路中的限流电路在变压器初级直接驱动的电路（如单端正激式变换器或反激式变换器）的设计中，实现限流是比较容易的。
图2是在这样的电路中实现限流的两种方法。
图2电路可用于单端正激式变换器和反激式变换器。
图2（a）与图2（b）中在MOS FET的源极均串入一个限流电阻Rsc，在图2（a）中，Rsc提供一个电压降驱动晶体管S2导通，在图2（b）中跨接在Rsc上的限流电压比较器，当产生过流时，可以把驱动电流脉冲短路，起到保护作用。
图2（a）与图2（b）相比，图2（b）保护电路反应速度更快及准确。
首先，它把比较放大器的限流驱动的门槛电压预置在一个比晶体管的门槛电压Vbe更精确的围；第二，它把所预置的门槛电压取得足够小，其典型值只有100mV～200mV，因此，可以把限流取样电阻Rsc的值取得较小，这样就减小了功耗，提高了电源的效率。
当AC输入电压在90～264V围变化，且输出同等功率时，则变压器初级的尖峰电流相差很大，导致高、低端过流保护点严重漂移，不利于过流点的一致性。
开关电源中几种过流保护电路
开关电源中几种过流保护方式2005年02月23日 0引言电源作为一切电子产品的供电设备，除了性能要满足供电产品的要求外，其自身的保护措施也非常重要，如过压、过流、过热保护等。
一旦电子产品出现故障时，如电子产品输入侧短路或输出侧开路时，则电源必须关闭其输出电压，才能保护功率MOSFET和输出侧设备等不被烧毁，否则可能引起电子产品的进一步损坏，甚至引起操作人员的触电及火灾等现象，因此，开关电源的过流保护功能一定要完善。
1开关电源中常用的过流保护方式过电流保护有多种形式，如图1所示，可分为额定电流下垂型，即フ字型；恒流型；恒功率型，多数为电流下垂型。
过电流的设定值通常为额定电流的110％～130％。
一般为自动恢复型。
中表示电流下垂型，表示恒流型，表示恒功率型。
图1①②③图1过电流保护特性1.1用于变压器初级直接驱动电路中的限流电路在变压器初级直接驱动的电路（如单端正激式变换器或反激式变换器）的设计中，实现限流是比较容易的。
图2是在这样的电路中实现限流的两种方法。
图2电路可用于单端正激式变换器和反激式变换器。
图2（a）与图2（b）中在MOSFET的源极均串入一个限流电阻Rsc，在图2（a）中，Rsc提供一个电压降驱动晶体管S2导通，在图2（b）中跨接在Rsc上的限流电压比较器，当产生过流时，可以把驱动电流脉冲短路，起到保护作用。
图2（a）与图2（b）相比，图2（b）保护电路反应速度更快及准确。
首先，它把比较放大器的限流驱动的门槛电压预置在一个比晶体管的门槛电压Vbe更精确的范围内；第二，它把所预置的门槛电压取得足够小，其典型值只有100mV～200mV，因此，可以把限流取样电阻Rsc的值取得较小，这样就减小了功耗，提高了电源的效率。
（a）晶体管保护（b）限流比较器保护图2在单端正激式或反激式变换器电路中的限流电路当AC输入电压在90～264V范围内变化，且输出同等功率时，则变压器初级的尖峰电流相差很大，导致高、低端过流保护点严重漂移，不利于过流点的一致性。
自激式开关电源的原理
第3章 自激式开关电源的原理与应用自激式开关电源利用调整管、变压器辅助绕组构成正反馈通路，实现自激振荡，再借助反馈信号稳定电压输出。
由于调整管兼作振荡管，所以无须专设振荡器，故所用的元器件较少，电路简单、成本低，在一定程度上简化了电路。
由于自激式开关电源经济实用，目前仍有较多的电子设备采用自激式开关电源，比如手机充电器、打印机、自动化仪器仪表、电视机和显示器等。
本章拟在讲述自激式开关电源基本电路的基础上，以几种变压器耦合型自激式开关电源的电路实例为载体，配合关键点的测试波形，剖析它们的工作原理，希望引领读者进入开关电源的万千世界。
3-1 自激式开关电源的工作原理3.1.1 自激式开关电源的特点1．自激式开关电源现在所有由市电供电的AC-DC 设备，几乎全部采用变压器耦合型开关电源，也称为隔离型开关电源。
功率管周期性通断，控制开关变压器初级绕组存储输入电源的能量，通过次级绕组进行能量释放。
显然，开关电源的输入与输出是通过变压器的磁耦合传递能量的。
由于变压器绕组之间是绝缘的，因此初次级绕组完全隔离，即“热地”和“冷地”是绝缘的，且绝缘电阻和抗电强度均可达到很高，这一特点对用电安全尤为重要。
若开关管的激励脉冲是由变压器辅助绕组与开关管构成的正反馈环路自激振荡产生的，称为自激式开关电源。
由于自激式开关电源的调整管兼作振荡管，因此无须专设振荡器。
除非特别说明，本书讲述的自激式开关电源均是指自激式变压器耦合型开关电源，下面就介绍这方面的知识。
2．自激式开关电源的特点（1）自激式开关电源结构简单，生产制造成本低廉。
（2）自激式开关电源的脉冲信号是自激振荡产生的，是一种非固定频率的变换电路，随输入电压和负载变化而变化，轻载时开关频率较高或间歇振荡，满载时频率会自动降低。
（3）自激式开关电源在占空比D 发生改变时，开关管的C I 与CE U 相对值发生变化，因此D 变化范围较小，一般小于50%。
（4）自激式开关电源具备一定的自保护功能，一旦负载过重，必然破坏反馈条件，振荡将因损耗过大而减少或和间歇振荡，因此保护电路比较简单，这是自激式开关电源的一大优点。
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开关电源作为现代电子产品的供电设备，不仅其性能要满足供电设备的需求，自身保护措施也很关键。为了提高开关电源的可靠性，使其能够在恶劣环境以及突发故障情况下安全可靠地工作，需要设计合理的保护电路。1 开关电源常用过流保护电路1．1 采用电流传感器进行电流检测 过流检测传感器的工作原理。通过变流器所获得的变流器次级电流经I／V转换成电压，该电压直流化后，由电压比较器与设定值相比较，若直流电压大于设定值，则发出辨别信号。但是这种检测传感器一般多用于监视感应电源的负载电流，为此需采取如下措施。由于感应电源启动时，启动电流为额定值的数倍，与启动结束时的电流相比大得多，所以在单纯监视电流电瓶的情况下，感应电源启动时应得到必要的输出信号，必须用定时器设定禁止时间，使感应电源启动结束前不输出不必要的信号，定时结关电源在加电时，会产生较高的浪涌电流，因此必须在电源的输入端安装防止浪涌电流的软启动装置，才能有效地将浪涌电流减小到允许的范围内。浪涌电流主要是由滤波电容充电引起，在开关管开始导通的瞬间，电容对交流呈现出较低的阻抗。如果不采取任何保护措施，浪涌电流可接近数百A。
开关电源的输入一般采用电容整流滤波电路，滤波电容C可选用低频或高频电容器，若用低频电容器则需并联同容量高频电容器来承担充放电电流。图中在整流和滤波之间串入的限流电阻Rsc是为了防止浪涌电流的冲击。合闸时Rsc限制了电容C的充电电流，经过一段时间，C上的电压达到预置值或电容C1上电压达到继电器T动作电压时，Rsc被短路完成了启动。同时还可以采用可控硅等电路来短接Rsc。当合闸时，由于可控硅截止，通过Rsc对电容C进行充电，经一段时间后，触发可控硅导通，从而短接了限流电阻Rsc。1．3 采用基极驱动电路的限流电路 在一般情况下，利用基极驱动电路将电源的控制电路和开关晶体管隔离开。控制电路与输出电路共地，限流电路可以直接与输出电路连接，工作原理，当输出过载或者短路时，V1导通，R3两端电压增大，并与比较器反相端的基准电压比较。控制PWM信号通断。
1．4 通过检测IGBT的Vce 当电源输出过载或者短路时，IGBT的Vce值则变大，根据此原理可以对电路采取保护措施。对此通常使用专用的驱动器EXB841，其内部电路能够很好地完成降栅以及软关断，并具有内部延迟功能，可以消除干扰产生的误动作。其工作原理，含有IGBT过流信息的Vce不直接发送到EXB841的集电极电压监视脚6，而是经快速恢复二极管VD1，通过比较器IC1输出接到EXB841的脚6，从而消除正向压降随电流不同而异的情况，采用阈值比较器，提高电流检测的准确性。假如发生了过流，驱动器：EXB841的低速切断电路会缓慢关断IGBT，从而避免集电极电流尖峰脉冲损坏IGBT器件。
2 结束语 近年来，开关电源的应用广泛，对其可靠性也有了更高的要求。一旦电子产品出现了故障，如果电子产品输入端短路或者输出端开路，则电源必须关闭其输出电压，才能保护功率MOSFET和输出端设备等不被烧毁，否则可能引起电子产品的进一步损坏，甚至引起操作人员的触电及火灾等。所以开关电源的过流保护功能一定要完善。