详解两种常见的过流保护电路及注意事项

过流保护对电源来说是一种标配了,可以说所以的电源都会有过流保护功能,过流保护可以分为关断保护与限流保护两种。
关断保护是,当过载后,电路检测到电源过流了,电源芯片停止pwm,过流故障解除后也不会重新恢复正常。
限流型由于其具有电流下垂特性,故障解除后开关电源能自动恢复工作,因此现在应用比较广泛。现在很多芯片有两个检测点,第一检测点检测电流过流后关断当前pwm,当过流恢解除后,pwm恢复正常,当到第二检测点触发后,芯片pwm停止并锁死,必须ac断电才能重启。
限流型电源检测来说,大多时候我们是在mosfet下串联一个功率电阻,然后用rc滤波后给芯片过流检测点。图1中的r2就是限流电阻,r5与c4组成rc滤波器。
r2的电阻在选择的时候需要注意几个事项:
1、限流电阻r2的阻值
2、限流电阻的功率选择
3、限流电阻的材质
限流电阻的阻值选择,要根据原边最大峰值电流ipk与cs脚检测的过流电压来,一般电阻上的最大电压取cs过流保护点电压的70%,然后根据设定的电压与电流计算出来阻值,我们知道阻值后,根据原边有效值电流可以计算出实际每个周期的功率,根据实际功耗去选取电阻所需要的功率,选取的功率是实际功率的3-4倍。
限流电阻选阻值与功率选取好后,就需要选取材质了,限流电阻可以用插件也可以用贴片,用插件电阻时候需要注意不能用有感电阻,这是特别需要注意的地方。
这颗电阻选取一个要求精度1%,并且是无感电阻。如果用了有感电阻会出现什么情况我们来分析下:
首先当驱动为高电平的时候,假设g对地有一个12v的电压,当mos管开通的时候,因为di/dt比较大,有感电阻的电感可能出现上正下负的电压,这个时候gs点电压就小于12v。
当驱动为低电平的时候,g对地是0v电压,mos管关断,这时候寄生电感出现了上负下正的电压,因为mos管关断,没有电流流过,那限流电阻的电压是0v,那么s极就出现了一个负压,而g极是0v,那gs间的电压与寄生电感上的电压幅值一样,如果寄生电感大的话,有可能出现二次开通现象。所以选取电阻时需要选取无感电阻。
限流电阻连接一个rc到芯片,这一个rc的作用是用来滤波作用的,现在很多的芯片都会有一个前沿消隐功能,但是前沿消隐的时间不一定足够所以还是有加了rc,我们可以看下面的图,限流电阻上的电压波形有一个很大的震荡,有时候这个震荡的尖峰会超过我们的限流电压,但是这是寄生参数引起的,一般很难控制,加rc滤波后,到b点的波形就没有了这一个震荡,被rc滤除了。rc的是根据截止频率来设计得,一般是开关频率的10-30倍,如果是60khz的开关频率时,我们会选择1k电阻与100pf电容,大概的截止频率1591khz。
前沿消隐是芯片的功能
这一个功能就是芯片在发出驱动波形mos管开通后,一段时间不去检测是否过流,这个时间大概是200-300ns,不同的芯片有所不同。
随功率的增大,原边的mos管的电流也会变大,那么我们的限流电阻上的损耗就会增加,当达到一定值后,限流电阻需要选取非常小的电阻值,可能这一电阻值小到pcb上的走线的寄生电阻都会在这一阻值上占一定比例,这时电阻就不好去选取了。这个时候就不再选用限流电阻,而改用的互感器来做限流,互感器本身就是一个磁性器件,通常是1:100的比例,它是有电感量的, 我们前面分析过mos管串联电阻的时候,电阻不能用有感的,现在互感器本身就是一个电感,那么我们就需要改变接法了,如下图所示:
互感器应用的时候就需要注意了,他的应用是不能与mos管s极连接,一般都是连接到d极,原因与接了有感电阻是一样的道理。


固定电阻器的检测
八进制计数器设计方案汇总(四款模拟电路原理实现过程)
同样是Note系列产品,魅族魅蓝Note6却做了一件连三星Note8都不敢干的事情
单片机实现的智能泊车系统方案
相机和激光雷达的时间戳同步问题
详解两种常见的过流保护电路及注意事项
智慧园区大屏可视化,让数据展现更为直观
埃派克森成为第二间获得三届GSA年度奖项的亚太公司
华为nova 2s四镜头?功能的升级可能比你想象的要多
报告:无人机市场规模2025年将达843.1亿美元
华为电脑用上国产系统,实用性不输Windows
为了满足市场需求 多台工业机器人协同工作势在必行
空气炸锅值得买吗?
can总线传输距离
警用无人机与低空安全技术协同创新中心引导行业积聚与产业持续升级
世界各地与加密货币相关的犯罪行为正在日益上升
摩拜单车已接入美团 App,今晚将停止服务和运营
白光干涉仪的应用场景
苹果购并Anobit SSD控制晶片公司
小屏党福音:索尼计划重启Xperia Compact智能手机系列