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快来看看这七款保护电路,你知道几款?

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发表于 2020-2-28 13:55 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
输入欠压保护电路+ a! w2 O+ S" \
输入欠压保护电路一
/ c* e: z) c% Z: I3 G5 t1、概述(电路类别、实现主要功能描述):
/ R# h5 B- y6 s$ _该电路属于输入欠压电路,当输入电压低于保护电压时拉低控制芯片的供电 Vcc,从而关闭输出。 $ R3 m: _3 a9 G

3 ^9 n+ K  K( q# u9 l& @2、电路组成(原理图):9 f0 v/ |, V% e0 P* [8 g, W

. F; ^8 T& Z' \) j* ]! J
. \( B! {' y1 q9 p4 l" \) z4 j3 ]2 b' F7 {
3、工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):
, D  l' w" \5 H. s3 L  t) _& }. s当电源输入电压高于欠压保护设定点时,A 点电压高于 U4 的 Vref,U4 导通,B 点电压为低电平,Q4 导通,Vcc 供电正常;当输入电压低于保护电压时,A 点电压低于 U4 的 Vref,U4 截止,B 点电压为高电平,Q4 截止,从而 Vcc 没有电压,此时 Vref 也为低电平,当输入电压逐渐升高时,A 点电压也逐渐升高,当高于 U4 的 Vref,模块又正常工作。R4 可以设定欠压保护点的回差。
6 w. r& Y& p* ~9 @5 [; I6 S) |/ g0 H% O6 i
4、电路的优缺点 ! J* z0 I" f  m. E% o
该电路的优点:电路简单,保护点精确" {2 M4 R0 Q* N( E
  r+ y+ i1 J( \  v0 E( a
缺点:成本较高。
, z; y6 d0 Z) P' Q
' K, k% G4 `* H% {: I5、应用的注意事项:
% w; O! E. `+ y# `, X  X6 Y! J# S使用时注意 R1,R2 的取值,有时候需要两个电阻并联才能得到需要的保护点。还需要注意 R1,R2 的温度系数,否则高低温时,欠压保护点相差较大。9 [9 }  C2 Z0 }
2 Z( x, {" Z) l" O  V( m! a( n
输入欠压保护电路二
; n. W; a* g- `3 E1、概述(电路类别、实现主要功能描述):
; O% y  @1 y) T" R输入欠压保护电路。当输入电压低于设定欠压值时,关闭输出;当输入电压升高到设定恢复值时,输出自动恢复正常。9 u8 R; [1 v# n7 f3 `6 M% ^

) C/ j' V4 f- c, V/ k2、电路组成(原理图):
+ L( [( w* }8 `/ T7 C& {. Y# R8 P8 ^% k
* d$ ?4 p7 O7 p+ E8 ~6 ?1 N9 |! n+ B
5 K! I9 a( G* s) B! N- R
3、工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):
! T! R9 R8 S% w6 R输入电压在正常工作范围内时, Va 大于 VD4 的稳压值,VT4 导通,Vb 为 0 电位,VT5 截止, 此时保护电路不起作用;当输入电压低于设定欠压值时,Va 小于 VD4 的稳压值,VT4 截止,Vb 为高电位,VT5 导通,将 COMP(芯片的 1 脚)拉到 0 电位,芯片关闭输出,从而实现了欠压保护功能。    R21、VT6、R23 组成欠压关断、恢复时的回差电路。当欠压关断时,VT6 导通,将 R21 与 R2 并联, ;恢复时,VT6 截止, ,回差电压即为(Vin’-Vin)。
; q7 l5 A, E3 ]/ {8 _- Q! y' \3 V8 H' S: D" ~  [- W' D0 p! Q1 U/ N
4、电路的优缺点
3 t: g% A2 T& O0 n) r3 R; ~优点:电路形式简单,成本较低。
. E' {, t/ Y( q/ W
9 ~7 X( A' R, h) K缺点:因稳压管 VD4 批次间稳压值的差异,导致欠压保护点上下浮动,大批量生产时需经常调试相关参数。! X: l' O1 Z' k* n' Y" T# F* p: {* q$ d% v

8 Z/ J2 A3 f, a2 l. }" x5、应用的注意事项:
6 h5 K3 S  w+ Q2 U4 t( JVD4 应该选温度系数较好的稳压管,需调试的元件如 R2 应考虑多个并联以方便调试。
6 T) `! R3 k0 {# C- I: w' Z
0 f7 Y8 F0 U+ v) ^; ^) v7 d输出过压保护电路4 S/ m8 ?7 W" ?9 X6 c; }0 O+ u
输出过压保护电路一
/ q5 N, ?7 P9 v& j' {* O( }+ I1、概述(电路类别、实现主要功能描述):
2 j# I- r% ]. Y输出过压保护电路。当有高于正常输出电压范围的外加电压加到输出端或电路本身故障(开环或其他)导致输出电压高于稳压值时,此电路会将输出电压钳位在设定值。1 K; c; [& p4 S- O* k! A' y: L+ r; S
2、电路组成(原理图):
# M2 L/ ^6 H  u8 j4 e1 l% q+ n- T) l2 A- S

9 Y( T3 A4 A7 A5 q( i) I8 N3 Y( g, V1 ^; Z1 T0 w
3、工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): . q+ L7 a; k7 \1 ^
输出过压时,加在 VD3 上的电压大于其稳压值时,VD3 导通,输出电压被钳位,同时通过 IC4 向原边反馈。! m  S9 _# e; U
5 G$ |) m& ~( F
4、电路的优缺点
) |5 ]6 u3 m2 `" f. s: J' k优点:电路形式简单,成本较低。
% l$ }$ d; o1 a
: Y* o4 j0 g& ?* l" x缺点:因稳压管 VD3 批次间稳压值的差异,导致过压钳位点上下浮动,大批量生产时需经常调试相关参数。- W# _6 |) y6 z- n
+ n' F. i% X# f
5、应用的注意事项: & j9 e1 q# S; ^5 C7 B
VD3 应该选温度系数较好的稳压管,需调试的元件如 R32 应考虑多个并联以方便调试。) r3 ]( m" Y3 r; |1 f6 [

7 b  Q1 p( |) I. o% \. ~当过压保护电路起作用时,电路处于非正常工作状态。对于有输出电压上下调功能的电路,过压保护点应大于输出电压上调最大值。
5 b/ d4 U0 n$ O; M0 O8 X
- K6 Q( C+ ~) c2 r2 e, T$ X输出过压保护电路二
1 g! g; Q7 \- |9 b" y1 Z. P1、概述(电路类别、实现主要功能描述): 4 P( [" z3 x6 F. x. O! i# x' H
输出过压保护电路。当有高于正常输出电压范围的外加电压加到输出端或电路本身故障(开环或其他)导致输出电压高于正常值时,此电路会将输出电压稳定在设定值。
+ _! y" G, U$ @8 x1 k
- W' A) g+ a5 X& [2、电路组成(原理图):$ y- L7 b9 }& i" J+ A* U7 G
% d1 W" n3 W' `: p

' |+ z7 c+ F* F1 J; }' [1 k4 Y5 n7 c( a6 o. {7 n; P
3、工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):
, ^& e1 C& e; P0 g输出过压时,Va>Vref,IC3 导通,通过 IC4 向原边反馈,输出电压稳定在设定的过压保护值。. V6 R1 Z5 f/ ]

( u  A$ \* G8 X: m& ?1 `4、电路的优缺点
/ z2 U. V5 T& q; t  e9 k. z) w4 L优点:输出过压保护值可以精确设置。
; h0 ~7 S6 V3 Y- c  c- ^$ X' ^$ r% S8 ~/ V" o4 g* R3 V
缺点:相对稳压管钳位方式成本稍高一些。1 Y8 Y1 [2 _0 e, r$ c+ @0 a

8 u! ~. }6 D$ {/ a5 [2 f5、应用的注意事项:
7 Y, v* ]) z5 K9 H) w+ q当过压保护电路起作用时,电路处于非正常工作状态。对于有输出电压上下调功能的电路,过压保护点应大于输出电压上调最大值。% ]$ d  o: |9 }2 J  f* ~
! S8 N1 C4 ]. g2 f
过压保护自锁控制电路$ V. D$ v8 S  S9 j2 `
1、概述(电路类别、实现主要功能描述):
: o, N4 u5 ], _  R1 F6 v- r2 b
在电源系统中,当反馈回路失效时,输出电压不受控,电压升高超出规定范围,此时过高的输出电压有可能造成后续电器设备的损坏。为解决这问题,通常在电源中增加过压保护电路。过压保护的方式一般有三种。 ! A6 Y6 f& c6 X( z/ q2 e
% E* m) x% @) u( V9 l
A、钳位型:当反馈失效时,通过过压钳位电路将输出电压钳位在一个定值。
  ]7 m3 M3 [  v4 ]" i: V
" u) J; k9 O1 V  r# GB、间歇保护型:当反馈失效时,通过保护电路使输出电压来回重启,输出电压的最高点为过压保护点。
0 N$ a5 |3 G: M8 \5 }2 s
$ I7 J; e; K; D' j& M; m( L- GC、自锁型:当输出电压达到过压保护点时,电路动作,关闭 PWM 使模块无输出。在排除故障后再重启电源输出才正常供电。下述电路为自锁型控制电路。
2 h* O, K" H2 v: T1 [  k4 j' s. N- S; ^1 f8 P8 Y
2、电路组成(原理图):
# V8 L" f! W7 w4 e: ?1 [& W. h/ v, H5 k2 L" i7 t6 S4 P: j
& n2 A. U" O7 c- D1 @: ^

4 C5 }& c1 o" F3、工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理):
( [: h) }+ V. g' ~2 f* y; @; F( R上图中为隔离的自锁型控制电路。当过压保护信号 CONTROL 端给出一个高电平时,U1 中的三极管导通,VCC 为整个电路的供电端。Vcc 经 R5 给 Q2 一个基极电流,Q1 导通并进入饱和状态,SHUT 端被 Q2 拉至低电平,PWM 关闭电源无输出。Q2 同时控制 Q1 的导通。当 Q2 导通时,Q1 的基极电流经 R2 到地,Q1 导通,经 R3 再提供一个基极电流给 Q2,维持 Q2 的导通。Q1 及 R1、R2、R3 构成了 Q2 的正反馈电路。
/ c& Z1 t. Z# J/ ^4 i% f3 a4、电路的优缺点 . C2 M' g& W  f" V$ {6 }) ~0 |
优点:可有效的进行自锁保护,整个电路等效于一个可控硅。 . Q6 p7 c$ C) X; h' k

* c9 ~) m. ]- _% @" g0 n缺点:整个电路需要一个固定的 Vcc。当 PWM 电源端无供电时,也需保证上图中 VCC 电压的存在。
9 Q) k" y; M( A1 z
  i, U2 V" r1 `5 ~7 I1 ?5、应用的注意事项:
" J* u9 |% ?! O' k1. 此电路要有持续的供电自锁才有效。
9 G; K# O! i3 O% _& Y8 w
, ?. Q) D2 w& J+ b2. 此电路不宜使用在无人值守的电源系统里。1 }2 C4 \' _) j: k& m
( t$ `8 K/ g' ]& I7 A4 b
过温保护电路
$ c  q- y2 w2 F8 n( B过温保护电路
2 {! y0 R; h. C6 d# I; m8 `9 U1、概述(电路类别、实现主要功能描述): 1 p* m* V$ ?$ n' Q4 l4 c5 B# d5 H

8 v3 r* d3 s5 f) J5 L该电路属于过温保护电路,但温度高于设定的保护点时,关闭模块输出,当温度恢复后自动开启模块。 ; i2 C' W% g$ i, X
2、电路组成(原理图):
6 y' X7 B7 v" A; B6 c/ Z( `. V  Q3 S
. U+ O& p0 m' ^9 N) L7 B9 g' s

2 g  m. W+ L0 d$ s0 r3、工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): 3 g4 v* P! ]# O( _
& z; \" {) n( N% ]. v
稳压管给 U103MAX6501 提供 5V 电压,温度正常时,U103 的五脚输出高电平,当温度超过保护点时 U103 的五脚输出低电平,当温度恢复后,U103 的五脚输出高电平。
: N' R5 v, ~* Y' \) f+ T( @
  R5 W8 i3 z* T" j4、电路的优缺点 % Q8 O9 U0 O  c% J# o, W6 B
该电路的优点:电路简单,精确度高。 * W8 ]. W0 y: @) \; j
3 j; W0 c$ f0 o8 \" h
缺点:成本较高。: C$ I3 ~( |% Q
; I) |2 o: v/ Q3 p) Y
5、应用的注意事项: ( V+ u/ i3 g5 r
5.1  MAX6501 的 3 脚和 1 脚相连时,回差温度是 10℃,当其 3 脚和地相连时,回差温度是 2℃。
4 i5 E, |; v3 v- n" h+ m3 R1 W5 o: w) D6 A, }: t( U# x+ Q
5.2  MAX6501 的供电电压不能超过 7V,否则会损坏。% z$ U8 i/ X9 D4 Z1 S
( O; ?1 i1 m& G2 g1 K% N  m
5.3  MAX6501 一定要放置在最热部分的附近。- [, N, c9 h) R! q; G8 e2 r

5 a9 K( u4 e  c) C, E9 r过温保护电路 - 热敏电阻% e  z# l5 E: B" [8 X# [
1、概述(电路类别、实现主要功能描述): . X& q- L+ z' [0 x1 W- u7 y. d% m2 C- p& P
本电路采用热敏电阻检测基板温度,热敏电阻阻值随基板温度变化而变化, 热敏电阻阻值的变化导致运放输入电压变化,从而实现运放的翻转控制 PWM 芯片的输出,进而将模块关闭。
6 q4 l- B7 [! D/ C7 a7 y/ g3 q/ X
2、电路组成(原理图):
+ `& |9 m% W! Q7 E. U1 [$ G( M: [* }. |( L
7 a2 U3 ?8 q8 Y6 s* `$ Y; \
' n+ z# M( T/ ~1 U, |
3、工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理,关键参数计算分析): 5 L0 Y0 P7 r( ~) V9 N$ Z
R99 热敏电阻是负温度系数热敏电阻,常温时,R99=100k,R99 与 R94 的分压 0.45V 为 U2 运放的负输入,远低于运放的正输入 2.5V(R23 与 R97 分压),因此运放的输出是高电平,对 LM5025 的 SS 端无影响,模块正常工作。
6 Z' C4 Z" [" s! e' ]4 r" z7 M* N) x* H1 }# |: j) I
随着基板温度升高,R99 电阻阻值减小,当减小到一定值时,使得运放的负输入大于正输入时,运放输出低电平,将 LM5025 的 SS 拉低,从而关闭模块输出;温度保护点可以适当调整 R94,R23,R97 的阻值而相应地调整。
# R* P$ Y7 ^# K5 o* z% Q) @
1 ]5 M0 J6 w! v, ~! M模块关闭输出后(过温保护),基板温度会降低,R99 阻值会增大,运放的负输入会降低,为使运放的正常翻转,引入电阻 R98,原理是运放输出低后,R98 相当于与 R97 并联,将运放的基准变低,拉开运放正负输入的电压间距,从而实现温度回差。比如基板温度 90℃时保护,80℃时开启。7 [9 v8 M. C& L5 v! H8 F! ]

% H1 A) C' W) t( C! S4、关键参数计算分析3 d6 {- s3 y" R. o
4.1  运放正输入电压:VR97=Vref2=5/(1+R23/R97)=5/(1+10/10)=2.5V
% x) s& b( h# `4 L' z9 A6 t
! `3 Q* Q5 V+ _2 J0 \4.2  运放负输入电压 VR94+0.007=VR97=5*R94/(R99+R94)+0.007,
5 C* _8 Y( y. x1 N
5 k9 a* W$ o2 T! l% S: t2 R4.3  得出温度保护时热敏电阻的阻值:R99(t)=(Vref*R24/(Vref*R97/(R23+R97)-0.007))-R944 c$ h; C& g& W
6 |' m6 w' v1 Z& i# R* H' A3 d
4.4  考虑容差时的计算见下表:
2 Q: j  L- q) {& I' k; @# d  j# D2 z5 V9 G
! r% ]1 k; j' R: J$ ]

4 w9 L6 X$ N7 A6 a
! ]) b7 H! s4 s2 c3 L$ `; U
* s- w7 T+ n* j3 \& L4.5  过温保护时,R99 的值
' B" z& t2 Q' s- v9 @! U# H
5 l/ }3 g1 h# H9 o & ^( m! `4 |4 Q% K4 i5 V/ K9 a0 L

& t# y+ j2 ~! S1 b  D% }) q4.6  R99-SDNT2012X104J4250HT(F)是负温度系数的热敏电阻,25°C 时 100k,过温保护时阻值 10k 左右(见上表),计算温度为:
2 H  ?9 o4 r# j0 B; r  JRt=R*e(B(1/T1-1/T2)) T1=1/(ln(Rt/R)/B+1/T2))
" o: p1 Y* \/ Y- d5 C% i' d+ h2 R, I: h# G  E
T2:常温 25°C,上式中 T2=273.15+25=298.15;B:4250±3%;R:25°C 时的电阻值,100k,计算出的 T1 值也是加了 273.15 后的值,因此下表中 t1=T1-273.15,是摄氏度。Rt:温度变化后的阻值,10k,9.704k,10.304k,见上表 " c: N' x! I* r8 s4 A* r

: ^& P& L: ~% e# T8 m" R; ^ . L4 j1 i3 c& M* Y" K& v  ]0 y
' U% _; n* W9 Y+ E6 k
4.7  回差
: F! ]+ U* ~% a; `1 u' T5 p  b
& L, m8 `! @% I运放输出低后,电阻 R98(51k)就并在 R97 上,将基准拉低,新的基准电压 Vref1=Vref*(R98//R97)/(R23+R98//R97)=2.28V 达到 2.44V 时,R99 的阻值 R99=Vref*R94/Vref1-R94=11.9k R99 达到 10.49k 时,温度按下表计算 . T6 p! Y' C# N7 d2 {$ O+ w; s% V! r1 H
# V- C- N4 Z; w
9 V  d; j7 T! ]. S# V) K

6 @  `8 W/ {" e( D; u* T温度回差=82.6-77.3=5.3℃
. ?# ?- A! E6 E6 v  b  S
% }# @! t, m- U' ?. t$ p+ X. |5 t5、电路的优缺点 . g1 h0 t# T7 u
优点:   温度保护点及温度回差很容进行调整6 c7 Y0 Q; ]8 }
4 g. B) A0 g4 G0 }
缺点: 温度准确度偏低
0 g) [, x9 S, @" A. t0 V. C
- j2 J$ i: f, m, z. S6 t电路比采用温度开关略复杂 . |; y% L: o3 i: z1 P' m

( r+ Y* n+ ?) y+ h: ~  O5 g温度保护时反映的是热敏电阻附近的基板温度,不能反映模块的最高器件的温度,不过这可以在设计时解决,比如基板温度在 90℃保护,实际板上器件最高温度已达 130℃,就可以适当调整温度保护点,从而起到保护作用。
& e& a/ c1 o/ C1 j! d4 n3 D. W2 `. ~5 ?6 \
6、应用的注意事项 4 h4 D: ^5 c+ z% F6 e) v9 S
尽量将热敏电阻放置在发热器件附近。
+ Y5 Y+ ?+ J* F7 m, A' `( i! f( Z

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发表于 2020-2-29 13:19 | 只看该作者
写的真不错  这种按点分析电路思路清晰  也容易看懂       我正在学习的视频也是你这种思路  请问你是自己想出来的这种思路还是在哪学的?
  • TA的每日心情
    开心
    2020-3-13 15:04
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    推荐
    发表于 2020-3-13 14:15 | 只看该作者
    感谢分享,分析点到位,拿来参考。
  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-8-10 15:36
  • 签到天数: 36 天

    [LV.5]常住居民I

    推荐
    发表于 2020-3-12 10:07 | 只看该作者
    感谢分享  学习了

    该用户从未签到

    2#
    发表于 2020-2-28 15:05 | 只看该作者
    很不错的文章,在这里学习了。

    该用户从未签到

    3#
    发表于 2020-2-28 15:40 | 只看该作者
    很好的文章0 f3 `2 n; j( o; f
  • TA的每日心情

    2025-3-20 15:56
  • 签到天数: 138 天

    [LV.7]常住居民III

    4#
    发表于 2020-2-28 15:58 | 只看该作者
    很不错的文章,在这里学习了。
  • TA的每日心情
    开心
    2021-1-29 15:20
  • 签到天数: 9 天

    [LV.3]偶尔看看II

    6#
    发表于 2020-3-6 16:44 | 只看该作者
    感谢分享,学习学习。
  • TA的每日心情
    开心
    2025-11-4 15:17
  • 签到天数: 1251 天

    [LV.10]以坛为家III

    7#
    发表于 2020-3-6 22:23 | 只看该作者
    不错的文章,学习学习
  • TA的每日心情
    开心
    2021-4-25 15:29
  • 签到天数: 33 天

    [LV.5]常住居民I

    8#
    发表于 2020-3-9 16:11 | 只看该作者
    0 E  k: E* O/ K! e( c7 S
    不错的文章,学习学习

    该用户从未签到

    10#
    发表于 2020-3-11 11:31 | 只看该作者
    很不错的文章,在这里学习了。
  • TA的每日心情
    奋斗
    2020-3-19 15:45
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    11#
    发表于 2020-3-11 17:33 | 只看该作者
    学习了。看帖回帖。& B3 h, k7 I, E1 `% u+ z

    该用户从未签到

    13#
    发表于 2020-3-12 19:56 | 只看该作者
    很好的文章 感謝大大分享

    该用户从未签到

    14#
    发表于 2020-3-12 21:10 | 只看该作者
    这些电路都非常经典,学习了
    1 d1 u# j6 _* k) w1 ~9 s
  • TA的每日心情
    开心
    2020-8-17 15:12
  • 签到天数: 3 天

    [LV.2]偶尔看看I

    15#
    发表于 2020-3-13 13:46 | 只看该作者
    好资料,谢谢分享
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