开关电源设计实例之保护威廉希尔官方网站 实例详解

开关电源各种保护威廉希尔官方网站 实例详细解剖！

输入欠压保护威廉希尔官方网站 一

1概述（威廉希尔官方网站 类别、实现主要功能描述）： 

该威廉希尔官方网站 属于输入欠压威廉希尔官方网站 ，当输入电压低于保护电压时拉低控制芯片的供电Vcc，从而关闭输出。 

2威廉希尔官方网站 组成（原理图）：

输入欠压保护威廉希尔官方网站 二

1概述（威廉希尔官方网站 类别、实现主要功能描述）： 

输入欠压保护威廉希尔官方网站 。当输入电压低于设定欠压值时，关闭输出；当输入电压升高到设定恢复值时，输出自动恢复正常。

2威廉希尔官方网站 组成（原理图）：

3工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): 

输入电压在正常工作范围内时， Va大于VD4的稳压值，VT4导通，Vb为0电位，VT5截止， 此时保护威廉希尔官方网站 不起作用；当输入电压低于设定欠压值时，Va小于VD4的稳压值，VT4截止，Vb为高电位，VT5导通，将COMP（芯片的1脚）拉到0电位，芯片关闭输出，从而实现了欠压保护功能。     R21、VT6、R23组成欠压关断、恢复时的回差威廉希尔官方网站 。当欠压关断时,VT6导通，将R21与R2并联，

；恢复时，VT6截止，

4威廉希尔官方网站 的优缺点 

优点：威廉希尔官方网站 形式简单，成本较低。 

缺点：因稳压管VD4批次间稳压值的差异，导致欠压保护点上下浮动，大批量生产时需经常调试相关参数。

5应用的注意事项：  

VD4应该选温度系数较好的稳压管，需调试的元件如R2应考虑多个并联以方便调试。

输出过压保护威廉希尔官方网站 一

1概述（威廉希尔官方网站 类别、实现主要功能描述）： 

输出过压保护威廉希尔官方网站 。当有高于正常输出电压范围的外加电压加到输出端或威廉希尔官方网站 本身故障（开环或其他）导致输出电压高于稳压值时，此威廉希尔官方网站 会将输出电压钳位在设定值。

2威廉希尔官方网站 组成（原理图）：

3工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): 

输出过压时，加在VD3上的电压大于其稳压值时，VD3导通，输出电压被钳位，同时通过IC4向原边反馈。

4威廉希尔官方网站 的优缺点 

优点：威廉希尔官方网站 形式简单，成本较低。 

缺点：因稳压管VD3批次间稳压值的差异，导致过压钳位点上下浮动，大批量生产时需经常调试相关参数。

5应用的注意事项：  

VD3应该选温度系数较好的稳压管，需调试的元件如R32应考虑多个并联以方便调试。

当过压保护威廉希尔官方网站 起作用时，威廉希尔官方网站 处于非正常工作状态。对于有输出电压上下调功能的威廉希尔官方网站 ，过压保护点应大于输出电压上调最大值。

输出过压保护威廉希尔官方网站 二

1概述（威廉希尔官方网站 类别、实现主要功能描述）： 

输出过压保护威廉希尔官方网站 。当有高于正常输出电压范围的外加电压加到输出端或威廉希尔官方网站 本身故障（开环或其他）导致输出电压高于正常值时，此威廉希尔官方网站 会将输出电压稳定在设定值。 

2威廉希尔官方网站 组成（原理图）：

3工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): 

输出过压时，Va>Vref，IC3导通，通过IC4向原边反馈,输出电压稳定在设定的过压保护值。

4威廉希尔官方网站 的优缺点 

优点：输出过压保护值可以精确设置。

缺点：相对稳压管钳位方式成本稍高一些。

5应用的注意事项：  

当过压保护威廉希尔官方网站 起作用时，威廉希尔官方网站 处于非正常工作状态。对于有输出电压上下调功能的威廉希尔官方网站 ，过压保护点应大于输出电压上调最大值。

过压保护自锁控制威廉希尔官方网站

3工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): 

上图中为隔离的自锁型控制威廉希尔官方网站 。当过压保护信号CONTROL端给出一个高电平时，U1中的三极管导通，VCC为整个威廉希尔官方网站 的供电端。Vcc经R5给Q2一个基极电流，Q1导通并进入饱和状态，SHUT端被Q2拉至低电平，PWM关闭电源无输出。Q2同时控制Q1的导通。当 Q2导通时，Q1的基极电流经R2到地，Q1导通，经R3再提供一个基极电流给Q2，维持Q2的导通。Q1及R1、R2、R3构成了Q2的正反馈威廉希尔官方网站 。

4威廉希尔官方网站 的优缺点 

优点：可有效的进行自锁保护，整个威廉希尔官方网站 等效于一个可控硅。  

缺点： 整个威廉希尔官方网站 需要一个固定的Vcc。当PWM电源端无供电时，也需保证上图中VCC电压的存在。

5应用的注意事项：  

1． 此威廉希尔官方网站 要有持续的供电自锁才有效。 

2． 此威廉希尔官方网站 不宜使用在无人值守的电源系统里。

过温保护威廉希尔官方网站

1概述（威廉希尔官方网站 类别、实现主要功能描述）： 

该威廉希尔官方网站 属于过温保护威廉希尔官方网站 ，但温度高于设定的保护点时，关闭模块输出，当温度恢复后自动开启模块。 

2威廉希尔官方网站 组成（原理图）：

过温保护威廉希尔官方网站 -热敏电阻

1概述（威廉希尔官方网站 类别、实现主要功能描述）： 

本威廉希尔官方网站 采用热敏电阻检测基板温度，热敏电阻阻值随基板温度变化而变化， 热敏电阻阻值的变化导致运放输入电压变化，从而实现运放的翻转控制PWM芯片的输出，进而将模块关闭。 

2威廉希尔官方网站 组成（原理图）：

3工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理，关键参数计算分析)： 

R99热敏电阻是负温度系数热敏电阻，常温时，R99=100k，R99与R94的分压0.45V为U2运放的负输入，远低于运放的正输入2.5V（R23与R97分压），因此运放的输出是高电平，对LM5025的SS端无影响，模块正常工作。

随着基板温度升高，R99电阻阻值减小，当减小到一定值时，使得运放的负输入大于正输入时，运放输出低电平，将LM5025的SS拉低，从而关闭模块输出；温度保护点可以适当调整R94，R23，R97的阻值而相应地调整。 

模块关闭输出后（过温保护），基板温度会降低，R99阻值会增大，运放的负输入会降低，为使运放的正常翻转，引入电阻R98，原理是运放输出低后，R98相当于与R97并联，将运放的基准变低，拉开运放正负输入的电压间距，从而实现温度回差。比如基板温度90℃时保护，80℃时开启。

4关键参数计算分析

4.1  运放正输入电压：VR97=Vref2=5/（1+R23/R97）=5/（1+10/10）=2.5V 

4.2  运放负输入电压VR94+0.007=VR97=5*R94/(R99+R94）+0.007, 

4.3  得出温度保护时热敏电阻的阻值：R99（t）=（Vref*R24/（Vref*R97/（R23+R97）-0.007））-R94

4.4  考虑容差时的计算见下表：

4.5  过温保护时，R99的值 

4.6  R99-SDNT2012X104J4250HT(F)是负温度系数的热敏电阻，25°C时100k，过温保护时阻值10k左右（见上表），计算温度为：

Rt=R*e(B(1/T1-1/T2)) T1=1/(ln(Rt/R)/B+1/T2)) 

T2:常温25°C，上式中T2=273.15+25=298.15；B：4250±3%；R：25°C时的电阻值，100k，计算出的T1值也是加了273.15后的值，因此下表中t1=T1-273.15，是摄氏度。 Rt：温度变化后的阻值，10k，9.704k，10.304k，见上表 

4.7  回差

运放输出低后，电阻R98（51k）就并在R97上，将基准拉低，新的基准电压 Vref1=Vref*（R98//R97）/（R23+R98//R97）=2.28V 达到2.44V时，R99的阻值R99=Vref*R94/Vref1-R94=11.9k R99达到10.49k时，温度按下表计算 

温度回差=82.6-77.3=5.3℃

5威廉希尔官方网站 的优缺点 

优点:   温度保护点及温度回差很容进行调整

缺点：  温度准确度偏低

威廉希尔官方网站 比采用温度开关略复杂 

温度保护时反映的是热敏电阻附近的基板温度，不能反映模块的最高器件的温度，不过这可以在设计时解决，比如基板温度在90℃保护，实际板上器件最高温度已达130℃，就可以适当调整温度保护点，从而起到保护作用。

6应用的注意事项 

尽量将热敏电阻放置在发热器件附近。