中心議題:

• 開關電源的過流保護電路技術

解決方案:

• 采用電流傳感器進行電流檢測
• 啟動浪湧電流限製電路
• 采用基極驅動電路的限流電路
• 通過檢測IGBT的Vce的技術

開kai關guan電dian源yuan作zuo為wei現xian代dai電dian子zi產chan品pin的de供gong電dian設she備bei，不bu僅jin其qi性xing能neng要yao滿man足zu供gong電dian設she備bei的de需xu求qiu，自zi身shen保bao護hu措cuo施shi也ye很hen關guan鍵jian。為wei了le提ti高gao開kai關guan電dian源yuan的de可ke靠kao性xing
，使shi其qi能neng夠gou在zai惡e劣lie環huan境jing以yi及ji突tu發fa故gu障zhang情qing況kuang下xia安an全quan可ke靠kao地di工gong作zuo，需xu要yao設she計ji合he理li的de保bao護hu電dian路lu。

1 開關電源常用過流保護電路

1．1 采用電流傳感器進行電流檢測
   
過流檢測傳感器的工作原理如圖1所示。通過變流器所獲得的變流器次級電流經I／Vzhuanhuanchengdianya，gaidianyazhiliuhuahou，youdianyabijiaoqiyushedingzhixiangbijiao
，ruozhiliudianyadayushedingzhi，zefachubianbiexinhao。danshizhezhongjiancechuanganqiyibanduoyongyujianshiganyingdianyuandefuzaidianliu，weicixucaiquruxiacuoshi。youyuganyingdianyuanqidongshi
，qidongdianliuweiedingzhideshubei，yuqidongjieshushidedianliuxiangbidadeduo，suoyizaidanchunjianshidianliudianpingdeqingkuangxia，ganyingdianyuanqidongshiyingdedaobiyaodeshuchuxinhao
，bixuyongdingshiqishedingjinzhishijian，shiganyingdianyuanqidongjieshuqianbushuchububiyaodexinhao
，dingshijieshuhou
，zhuanruyudingdejianshizhuangtai。



1．2 啟動浪湧電流限製電路
   
開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)在(zai)加(jia)電(dian)時(shi)
，會(hui)產(chan)生(sheng)較(jiao)高(gao)的(de)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)，因(yin)此(ci)必(bi)須(xu)在(zai)電(dian)源(yuan)的(de)輸(shu)入(ru)端(duan)安(an)裝(zhuang)防(fang)止(zhi)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)的(de)軟(ruan)啟(qi)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)，才(cai)能(neng)有(you)效(xiao)地(di)將(jiang)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)減(jian)小(xiao)到(dao)允(yun)許(xu)的(de)範(fan)圍(wei)內(nei)。浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)主(zhu)要(yao)是(shi)由(you)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)充(chong)電(dian)引(yin)起(qi)，在(zai)開(kai)關(guan)管(guan)開(kai)始(shi)導(dao)通(tong)的(de)瞬(shun)間(jian)，電(dian)容(rong)對(dui)交(jiao)流(liu)呈(cheng)現(xian)出(chu)較(jiao)低(di)的(de)阻(zu)抗(kang)。如(ru)果(guo)不(bu)采(cai)取(qu)任(ren)何(he)保(bao)護(hu)措(cuo)施(shi)
，浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)可(ke)接(jie)近(jin)數(shu)百(bai)A。 開關電源的輸入一般采用電容整流濾波電路如圖2所示，濾波電容C可選用低頻或高頻電容器，若用低頻電容器則需並聯同容量高頻電容器來承擔充放電電流。圖中在整流和濾波之間串入的限流電阻Rsc是為了防止浪湧電流的衝擊。合閘時Rsc限製了電容C的充電電流，經過一段時間
，C上的電壓達到預置值或電容C1上電壓達到繼電器T動作電壓時
，Rsc被短路完成了啟動。同時還可以采用可控矽等電路來短接Rsc。當合閘時
，由於可控矽截止，通過Rsc對電容C進行充電
，經一段時間後，觸發可控矽導通
，從而短接了限流電阻Rsc。
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1．3 采用基極驅動電路的限流電路
   
在zai一yi般ban情qing況kuang下xia，利li用yong基ji極ji驅qu動dong電dian路lu將jiang電dian源yuan的de控kong製zhi電dian路lu和he開kai關guan晶jing體ti管guan隔ge離li開kai。控kong製zhi電dian路lu與yu輸shu出chu電dian路lu共gong地di，限xian流liu電dian路lu可ke以yi直zhi接jie與yu輸shu出chu電dian路lu連lian接jie，工gong作zuo原yuan理li如ru圖tu3所示
，當輸出過載或者短路時
，V1導通，R3兩端電壓增大，並與比較器反相端的基準電壓比較。控製PWM信號通斷。

1．4 通過檢測IGBT的Vce
   
當電源輸出過載或者短路時，IGBT的Vce值則變大，根據此原理可以對電路采取保護措施。對此通常使用專用的驅動器EXB841，其內部電路能夠很好地完成降柵以及軟關斷
，並具有內部延遲功能
，可以消除幹擾產生的誤動作。其工作原理如圖4所示
，含有IGBT過流信息的Vce不直接發送到EXB841的集電極電壓監視腳6，而是經快速恢複二極管VD1，通過比較器IC1輸出接到EXB841的腳6
，從而消除正向壓降隨電流不同而異的情況，采用閾值比較器，提高電流檢測的準確性。假如發生了過流

，驅動器：EXB841的低速切斷電路會緩慢關斷IGBT
，從而避免集電極電流尖峰脈衝損壞IGBT器件。

2 結束語
   
近(jin)年(nian)來(lai)，開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)應(ying)用(yong)廣(guang)泛(fan)，對(dui)其(qi)可(ke)靠(kao)性(xing)也(ye)有(you)了(le)更(geng)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)。一(yi)旦(dan)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)出(chu)現(xian)了(le)故(gu)障(zhang)，如(ru)果(guo)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)輸(shu)入(ru)端(duan)短(duan)路(lu)或(huo)者(zhe)輸(shu)出(chu)端(duan)開(kai)路(lu)
，則(ze)電(dian)源(yuan)必(bi)須(xu)關(guan)閉(bi)其(qi)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)，才(cai)能(neng)保(bao)護(hu)功(gong)率(lv)MOSFET和(he)輸(shu)出(chu)端(duan)設(she)備(bei)等(deng)不(bu)被(bei)燒(shao)毀(hui)
，否(fou)則(ze)可(ke)能(neng)引(yin)起(qi)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)損(sun)壞(huai)，甚(shen)至(zhi)引(yin)起(qi)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)的(de)觸(chu)電(dian)及(ji)火(huo)災(zai)等(deng)。所(suo)以(yi)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)過(guo)流(liu)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng)一(yi)定(ding)要(yao)完(wan)善(shan)。