一文详解开关电源的各种过压保护电路

开关电源输出过压保护电路有有通过控制自身电源来调节的,也有防止外部电压过高带来的电源损伤,自身调节一般是指,过压电路是在反馈环路出现问题的时候,控制输出电压不至于太高,或者是关闭开关电源控制,来避免输出电解电容与后级的用电设备损坏。那我们就要知道当过压了,是限制电压不要超过一个电压还是要求关闭电源。只有知道了要求后,那么就根据要求来设计电路。
图1是输出保护电路的一种,这种电路应用非常多,它是用tl431与光耦的搭配,靠光耦的导通来控制原边的控制芯片停机,实现过于保护,的他的好处是过压保护电压精度高,一般应用到后级需要严格控制电源的电源。他的成本是比较高的。
图2也是一种输出保护电路,这种电路就是在上一个电路的基础上进行了变动,原理是本来利用tl431来检测输出电压的电路改成了一个稳压管,稳压管的精度是没有tl431高的,但是价格比tl431便宜,这也就是他的优势,缺点是他的精度不高,对于这种电路一般应用在没有要求具体多少电压过压的电源,就是在出现过压的时候起到一个保护电解电容的作用,不至于电解电容坏。
上面的两种方法,我们一直看到有一个光耦的存在,这是因为我们的电源是隔离的原因,但是光耦的价格也是不便宜的。
如果不需要过压精度很高,那么我们是不是可以想办法把光耦去除,而且是能检测输出电压的办法,是不是最好了,那有什么好的办法了,隔离不用光耦,我们是不是就想到用互感器等磁芯器件,但是这又违背了价格便宜的问题,最好是在不增加其他器件的基础上就能实现过压保护功能。
隔离电源我们都会有一个隔离变压器,这是每一个开关电源都有的,那么我们是不是可以利用这一个开关变压器来实现,我们知道电源是有vcc绕组,我们能不能用vcc绕组来实现过压保护了,肯定是可以的,只是精度与一致性不好,但是价格便宜,如果在你的接受范围内的话,是不是很好。那么就有了下面的电路图,下面latch脚是芯片检测过压的脚。
上面的三种电路都是对于电源自身反馈环路有问题的时才有作用,那要是输出电压被外电压强制提高怎么办了,很多的时候就想到了,看下面的图,是不是增加了一个tvs,这一个tvs只能够钳位过压非常断的时间,要是长时间的,可能会坏,但是他的价格便宜。
为了防止过压时间长,我可以通过下面的电路来防止电源被外电压过压损坏,这一个电路的作用就把输出电压与外界电压用二极管隔离开,我们可以给外部供电,但是外部电进不来,但是带来其他的问题,二极管上面是有正向压降的,通过一定电路后会有损耗,通常vf与电流温度有关,那么输出电压精度不高。为了解决和一个问题,很多时候用mos管替代,用mos替代就带来了一堆的驱动电路,这样增加了电路的复杂性也增加了成本。如果于与输出电流不大,要求精度不高的可以就用二极管。


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