企业库 微信资讯

电源设计技巧:使用简易锁存电路保护电源

畅学电子    2015/3/2  

点击上方 “ 畅学电子 ” 一键关注,轻松学习电子知识

畅学电子网·订阅号每天更新电子行业技术文章,及单片机最新资讯,随时随地轻松学习

您曾经是否需要过一款简单、低成本的锁存电路?图1显示的就是这样一款电路,它只需几元钱的组件便可以提供电源故障保护,基本上是一个可控硅整流器 (SCR),结合了一些离散组件。两个晶体管正常情况下为关闭状态。若想开启锁存,您需要将PNP基极驱动为低电平,或者将NPN基极驱动为高电平,直至其中一个晶体管开启。这样会形成集电极电流,让另一个晶体管也开启,从而进一步开启初始晶体管。电路以一种再生方式执行锁存操作。电流仅受限于电源阻抗和晶体管特性,从而允许电路对电容器快速放电。

这种电路的一个有趣特性是,您可以通过选择电阻器值建立SCR的保持电流。为了让锁存电路在触发以后仍然保持开启,两个基极发射极结点必须要有足够的电压(~0.7 V)让其保持开启状态。这就意味着,如果向它提供的电流为 Vbe/R1+Vbe/R2以上,则电路锁存。如果锁存电路连接一个小电流的电容器,则锁存电路对该电容器放电。一旦电路的电流减少至保持电流以下,它便关闭。

图1 使用离散组件构建一个具有受控保持电流的SCR

图2显示了这种电路一个很好使用方法。图中所示为一个高压输入、48-V输出反向转换器,它在出现由控制电路故障引起的输出过电压状态时,利用SCR来关闭电源。输入电压首次施加于电路时,流经R3和R4的电流便对大容量电容器C3充电。当C3的电压达到足够高时,控制IC便开始工作,对功率FET Q3进行开关操作,并将能量传送给输出端。通过控制U1的电流,实现对输出电压的调节,从而控制通过变压器传输的能量。这种电路还通过U3提供隔离式过电压保护。我们选择使用了齐纳二极管D5和D6,它们在正常工作期间不导电。在出现过电压的情况下,它们便开始导电,压制光耦合器U3的电流。U3触发由Q4和Q5组成的锁存电路。锁存电路对偏置电容器C3放电,而当VDD电压达到U2的欠压停止点时U2停止工作。

在电压接近1伏以前,锁存电路持续对偏置电容器放电。这样,R3、R4、R14和R16的值变得很重要。R3和R4限制输入线路的有效电流,而R14和R16决定了锁存电路中要求保持电流的多少。如果R14和R16的价值较小,则锁存电路关闭,偏置电容器充电,同时电源尝试再次提供输出功率。

若出现故障,这种方法可提供连续重试的功能。如果电阻器的价值足够大,则锁存保持开启,并且需要重启电源来对其进行重置。在这种情况下,便没有连续重试。该电路中另一个重要的组件是R5,它在锁存电路开启后限制偏置电源。正常情况下,需要使用这种组件来防止检测到峰值偏压。

图2 编程实现SCR的锁存控制

使用这种电路的方法有很多,特别是在您使用升降沿来触发它时。例如,在Q5偏压和基极之间连接一个齐纳二极管,便可以在一次侧实现过电压保护。您可以使用一个负向变换的温度传感器来驱动Q4的基极。或者,您也可以在二次侧使用一个比较器,通过一个与图2所示极为类似的光耦合器,实现一种非常xx的过电流关闭功能。

总之,这种由0.03美元的晶体管组成的锁存电路,非常通用。它可以通过负向或者正向转换触发,可以锁存,也可不锁存,具体可根据您的电阻器值而定。下次,我们将比较非连续和连续电源的瞬态响应,说明效率并非是使用同步整流器的xx原因。

> > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > >

如何分享到朋友圈点击右上角 在弹出菜单选择 分享到朋友圈
如何关注 " 畅学电子 "1. 在微信上点击右上角”+" 点击“添加朋友" → 在"查找公众号"里搜索" 畅学电子 "即可查找并关注
2. 搜索微信号" 畅学电子 "也可查找并关注我们
如何查看往期的历史消息点击右上角图标进入"账号资料" → "查看历史消息"
畅学电子订阅号微信名:畅学电子
每天更新电子行业各种知识,及单片机最新资讯,来开启你的视觉盛宴吧
畅学电子服务号微信名:畅学电子
一个新型的知识分享平台,在线查看畅学电子网的最新文章、在线视频等,带你进入电子工程师技术开发学习的世界

==> 前往 www.eeskill.com 学习更多知识!



技术支持:免费b2b网站   [免责申明]   [举报]    立即注册发布信息