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開關(guān)電源短路保護(hù)

2020/03/02
233
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開關(guān)的故障現(xiàn)象中,讓人最頭疼的莫過于由于電源短路造成產(chǎn)品損壞,因為短路故障會導(dǎo)致電源的絕大部分零件失效,而且如果維修技術(shù)員沒有電源的深厚基本功的話,那么維修出來的良品很大一部分是有隱患的。
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所以良好的短路保護(hù)線路是保證產(chǎn)品良率的有效手段。
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根據(jù)電源的輸出功率大小,我們可以將短路保護(hù)線路分為小功率短路保護(hù)線路、中功率保護(hù)線路和限流短路保護(hù)線路。
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我們以最簡單的 UC3842 為例來說明各個保護(hù)線路,UC3842 腳位如下圖所示:
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下圖是小功率短路保護(hù)電路,其原理簡述如下:

  

假設(shè)我們的電源輸出短路,即輸出電壓為 0,那么光耦 OT1 就不會導(dǎo)通,UC3842 第 1 腳電壓就會上升至 5V 左右,經(jīng)過 R2 與 R3 的分壓后,電壓會超過 TL431 的基準(zhǔn) 2.5V,由于 REF 腳電壓升高,所以 TL431 陰極電壓拉低,即 UC3842 第 7 腳 VCC 電位被拉低,IC 停止工作。UC3842 停止工作后第 1 腳電位消失,TL431 不導(dǎo)通 UC3842 第 7 腳電位上升,UC3842 重新啟動,周而復(fù)始。當(dāng)短路現(xiàn)象消失后,電路可以自動恢復(fù)成正常工作狀態(tài)。
 

下圖是中功率短路保護(hù)電路,其原理簡述如下:

 

 

假設(shè)我們的電源輸出短路,UC3842 第 1 腳電壓上升,經(jīng)過 R3 和 R4 分壓得到 U1 第 3 腳電位高于第 2 腳,比較器 U1 的第 1 腳輸出高電位,給 C1 充電,當(dāng) C1 兩端電壓超過第 5 腳基準(zhǔn)電壓時,也就是 U1 的第 6 腳電壓高于第 5 腳時,U1 的第 7 腳輸出低電位,UC3842 第 1 腳電壓通過 D1 和 U1 拉低,當(dāng)?shù)?1 腳電壓低于 1V 后,UCC3842 就會停止工作,輸出電壓為 0V,周而復(fù)始,當(dāng)短路消失后電路正常工作。R2、C1 是充放電時間常數(shù),如果參數(shù)沒有調(diào)好,太快觸發(fā)或者太慢觸發(fā),短路保護(hù)都起不了作用。
  

下圖是限流、短路保護(hù)電路。其工作原理簡述如下:

  

當(dāng)輸出電路短路或過流時,變壓器源邊電流逐漸增大,R3 兩端電壓降增大,U3842 的第 3 腳電流檢測 CS 的引腳電壓升高,UC3842 的第 6 腳輸出占空比逐漸增大,當(dāng)?shù)?3 引腳電壓超過 1V 時,UC3842 啟動保護(hù)措施無輸出。

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公眾號開關(guān)電源解析主筆,開關(guān)電源工程師,從事電源行業(yè)8年,擅長高功率工業(yè)電源的設(shè)計調(diào)試,主要關(guān)注領(lǐng)域為集成電路,數(shù)字電路,人工智能電源等等,目前專注于手機(jī)充電器和液晶顯示器的領(lǐng)域,希望分享自己的電源知識,為想要從事電源行業(yè)的人才提供一個敲門磚。