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如何设计欠压保护电路

时间:2022-01-01 23:48 浏览:22次 电路大全 如何 保护 电路

如何设计欠压保护电路

下列是原理图,标注有宽电压输入经过电容共模电感,TVS管。这是常见的输入电源处理,当然也会有防反接保护,D9的作用是保证MOS管GS电压不会太高,一般最高25伏左右,临界导通电压4伏,也就是说9.1V肯定处于饱和导通状态。 一,当电压由零伏上升时到达12V左右,Q2导通,D9导通导致Q5导通电源打开了,当电压一直上升,Q2和D9状态不变,然而当D6随着电压上升,导通电流达到Q4饱和电流,Q5的导通偏置电压拉低,MOS管关闭。电源没有输出。 二,当电压又恢复到12V到60伏。Q2正常导通,Q4截止。MOS正常导通。当然要注意R17,R18电阻的功率。行为输入电压升高他的功率也会增加。 另外两幅图是二极管电流和稳压管两端电压曲线图。 在保护电压的临界点附近,会出现保护和正常工作的反复振荡。 比如保护电压是12V,当电压上升到12V时,保护电路开启输出,这里由于负载的增加,12V电压稍有一点电压的跌落,可能就几十mV的跌落,保护电路又关闭输出。 从而在临界点附近就出现了关闭/开启的快速振荡,可能造成设备的损坏。 为了解决这个问题,我们需要设计一个具有迟滞效应的保护电路。 可以用迟滞比较器来实现,迟滞比较器可以通过比较器的输出正反馈实现,比如比较器的比较基准电压是2.5V,滞回范围是0.5V。 则当输入电压从0V上升到2.5V时,比较器输出低,比较基准电平下降为2.25V。 此时,输入电压稍有跌落,只要不低于2.25V,就不会再输出高. 当输入电压从高电平下降到2.5V,比较器输出高,比较基准电平上升为2.75V. 此时,输入电压稍有上升,只要不高于2.75V,就不会再输出低. 根据上面的分析,我利用迟滞比较器设计了以下的欠压保护电路: D1是2.5V稳压二极管,可以用高精度的TL431替换. U1A是运放LM339,输出高时为开漏,所以输出通过R4上拉至电源, R3是正反馈电阻,用于实现迟滞效果. 可调电阻R8用来调节保护电压,如果12V的保护电压,可以将可调电阻的比例设置为20%左右. Q1的用来做开关控制用的PNP三极管,如果负载电流大,可以用PMOS替换. 如果我们把可调电阻的比例设到20%,比较基准电压为2.5/20%=12.5V 根据电压叠加原理,当比较器输出低时,2.5V稳压值在同相端的分压为,2.47V. 对应电源电压为2.47/20%=12.35V. 当比较器输出高时,电源电压为12V,同相端的电压大概为2.585V. 对应电源电压为12.9V. 也就是当电源电压从0V上升,到12.9V以上时,Q1导通,电源打开,负载开始工作.当电源电压从12.9V以上,下降到12.35V以下时,Q1截止,电源关闭,负载结束工作. 所以该电路的滞回范围为12.9-12.35=0.55V.

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