一种简单有效的限流保护电路

一种简单有效的限流保护电路

摘要：提出了一种简单有效的限流保护电路，论述了该保护电路应用于宽范

围输入正激变换器和宽范围输入反激变换器时工作状况的区别，并给出了一个适用于宽范围输入反激变换器的补偿电路。最后的实验结果验证了限流保护电路及补偿电路的工作原理及其有效性。

关键词：过流保护；正激；反激

引言

过流保护电路是电源产品中不可缺少的一个组成部分，根据其控制方法大致可以分为关断方式和限流方式。限流方式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，得到比较广泛的应用。

限流保护电路首先要有一个电流取样环节，目前，一般的做法是串联一个小电阻或者是用霍尔元件来获得电流信号。当取样电流比较小的时候，这两种取样方法都是可取的。但当取样电流比较大时，电阻取样会有较大的损耗，降低了变换器的效率，而霍尔元件取样其体积比较大，且价格昂贵，对整个电源的成本也是个问题。

基于以上考虑，本文提出一种简单有效的限流保护电路，克服了以上两种方式取样大电流时的缺点。它适用于正激、反激等各种变换器，而且成本也比较低。

1 限流保护电路工作原理

图1中虚线框外的电路是普通的峰值电流方式的PW控制电路，利用电流

互感器取样峰值电流。图中所示的PWM芯片是ST公司生产的L5991[1]。虚线框内是本文所提出的限流保护电路。它利用峰值电流控制中的电流信号作为输入信号，通过一个由

D1，R1, C1组成的峰值保持电路和由运放组成的PI环节得到一个误差信号，在变换器的输出电流超过限定值的时候，该误差信号就会控制PWM芯片的占空比，从而使输出电流保持在限定值。由于D2存在，当输出

电流低于限流值时，该部分电路对占空比的控制不起作用。

面以正激变换器为例，阐述限流保护电路的工作原理

正激变换器如图2所示。设图1中A点电压为va，B点电压为vb, C点电压为vc,图2中流过开关管的电流为is，电感电流为iL ,输出电流为io。电流取样变压器原边电流，即流过开关管的电流is 。并作以下假定：

1)二极管D1的导通压降是VD1并保持不变；

2)R1在实际电路中的作用是与C1组成RC吸收网络吸收尖峰，这里假定为零；

3)正激变换器电感L电感量较大，电路工作在CCM模式且电感电流波动较小。

则正激变换器限流保护电路的理论工作波形如图3所示。其一个开关周期可以分为3

个工作阶段。

阶段1 (tO -11 ) tO时刻vg>0,开关管S及二极管DR1导通，iL线性上升，所以，原边电流is 也线性上升，va 也随之上升，此时间段va－vb

阶段2 (t1 —12 ) t1时刻va- vb>VD1二极管D1开始导通，vb随着va 线性上升。

阶段3 (t2 —13 ) t2时刻vg=0，S关断，is=0，则va=0,二极管D1关断，vb通过R3放电，直到下一周期的到来。

从图3中可以看到vb 是一个波动的电压，但是在实际电路中，由于图1 中时间常数R3C1取得比较大，vb的波动很小，可以近似为一个直流电压。

根据假定3)，电感电流的波动较小，即va的斜率比较小，另外VD1较小(是因为流过二极管的电流很小，实验中采用1N5819实测值为200mV左右)，则

vb的值近似地等于vaD(va在DT时间内的平均值)。从图3中可以看到VaD与输出电流io 成正比，也即vb近似与输出电流io成正比，假定vb=Kio，K为常数。

我们知道，当限流保护电路工作并达到稳定状态时，vb=vc=vref=Kio ，此时输出电流io 即为限流保护值。因此，通过改变参考电压Vref 即可改变限流保护值。

2 限流保护点补偿电路

在输出电压一定，输入电压为宽范围时，由于占空比随着输入电压的变化而变化，应用于不同的拓扑，限流保护电路的工作情况会有所不同，下面以正激和反激式变换器为例进行理论分析。

在分析之前先作一个假定：由前面分析已经知道vb的值近似等于vaD,在

此令vb=vaD,并且在以下的波形图中都以直流电压出现。

2.1 正激变换器

根据限流保护电路的工作原理及以上假定，则有

vb=vaD=isDn2R=ilon2R/n1=ion2R/n1 ( 1 )

io=n1vb/n2R (2)

式中：isD 为is 在DT 时间内的平均值；n1 为变压器原副边匝数比；

n2 为电流互感器原副边匝数比；

iLo 为电感电流一个周期内的平均值。

当限流保护电路工作并达到稳定状态时，vb=vc=Vref ，io 即为限流保护值iomax。贝U

iomax=n1Vref/n2R （3）

从式（3）中可以看到，n1, n2, R为常数，在Vref —定的条件下，iomax 是个恒定值，并不随输入电压的变化而变化。

2.2 反激变换器

反激变换器如图4 所示，同样有

vb=vaD=isDn2R=iLon2R=（iDD'n2R）/n1=（ion2R）/n1D' （4）

io=（D'n1vb）/n2R=[（1-D）n1vb]/n2R （5）

式中：iLo为电感电流一个周期内的平均值（反激变换器的电感即变压器原边励磁电感）；

iDD'为流过副边二极管D的电流iD在（1 —D）T时间内的平均值。

又有Vout=VinD/n1（1-D）（6）

推出D=n1Vout/（n1Vout+Vin）（7）

将式（7）代入式（5）得

io=[1-（n1Vout/n1Vout+Vin）n1vb]/n2R （8）

当限流保护电路工作并达到稳定状态时，vb=vc=Vref ，io 即为限流保护值iomax。贝U

iomax=[1-（n1Vout/n1Vout+Vin）n1Vref]/n2R （9）

从式（9）中可以看到，n1, n2, R为常数，在Vout及Vref —定的条件下，iomax 随着Vin 的增大而增大。

比较式（1）和式（4）可以发现：在vb 一定时（即限流保护电路工作并达到稳定状态时参考电压Vref 一定），不管是正激变换器还是反激变换器，电感电流平均值iLo 都不随输入电压的变化而变化。造成两者区别的关键在于：

正激变换器的输出电流是连续的而反激变换器的输出电流是断续的。对于正激变换器来说io=iLo，而对于反激变换器来说io=n1 (1 —D) iLo。由于在输出电压一定时，占空比D 会随着输入电压的变化而变化，因此，反激变换器的限流值将会随着输入电压的变化而变化。

图5和图6分别给出了假定io不变时，不同输入电压正激变换器和反激变换器限流保护电路的理论波形，图中输入电压Vin 2>Vi n1。

根据以上分析可知，当参考电压恒定时，正激变换器限流值也是恒定的，跟输入电压没有关系。这里需要指出的是：以上的理论分析是基于vb=vaD的假

定，当输入电压变化时，vb=vaD的近似程度也会不同，所以，实际上正激变换器限流值

也会随着输入电压的变化而变化，只是波动很小，这个在之后的实验结果中可以看到。

反激变换器限流值随着输入电压的变化而有较大变化，因此，需要采用一定的措施来进行补偿，使限流值的变化在可以接受的范围之内。从式( 9)中

可知限流值随着输入电压的增大而增大，也即假定限流值不变的话，vb随着输

入电压的增大而减少。因此，需要对vb作一定的补偿，补偿电压应随着输入电压的增大而增大，从而来抵消vb的变化。用输入电压来作为补偿信号是一种可以选用的方法。输入电压通过一个电阻接到图1的C点，如图4虚线所示，此

时限流保护电路工作并达到稳定状态时，vc不再等于vb,而是

vc=vb + [(vi n-vb)R2]/(R2+R4)

vc的第一部分vb随着Vin的增大而减小，而第二部分随着Vin的增大而增大，从而达到抵消的目的。R4的取值理论上可以根据最大输入电压和最小输入电压时vc相等来求得(R2取值已定的情况下)，再在具体实验中进行微调，以求得到最小的限流值变化范围。

3实验结果

一个带有本文所提出的限流保护电路的正激变换器，和一个带有限流保护电路和补偿电路的反激变换器验证了上述的理论结果，其电路参数如表1所

列。

表1电路参数

图7给出的是输入电压12V,电路满载工作时的限流保护电路工作波形，从图中可以看到，它的实际电路波形跟理论波形是一致的。

图8及图9分别给出了输入电压分别为9V, 12V, 15V,电路满载工作时正激变换器和反激变换器限流保护电路va的波形，与图5和图6的理论波形也是一致的。

图10则给出了正激,反激补偿前和反激补偿后实测限流值随输入电压变化的曲线。正激变换器限流值随着输入电压变化基本不变,而反激变换器限流值在补偿前随输入电压的变化有较大的波动。但是,在加了补偿电路之后反激变换器限流值的稳定性有了明显的改善,证明了该补偿电路的有效性。

4 结语

本文提出的限流保护电路具有简单有效的特点,克服了电路工作电流比较大时电阻取样

消耗功率大和霍尔元件取样体积大,成本高的缺点。

本文分析了该限流保护电路应用于正激和反激变换器时的工作情况,并且提出了应用于宽范围反激变换器时的一个简单有效的补偿电路。对于别的拓扑需不需要附加补偿电路,读者可根据输出电流是连续还是断续自行分析。

过流保护电路设计

过流保护电路如上图所示。此电路是过流保护电路，其中100kΩ电阻用来限流，通过比较器LM311 对电流互感器采样转化的电压进行比较，LM311的3脚接一10kΩ电位器来调比较基准电压，输出后接一100Ω的电阻限流它与后面的220μF的电容形成保护时间控制。当电流过流时比较器输出是高电平产生保护，使SPWM不输出，控制场效应管关闭，等故障消除，比较器输出低电平，逆变器又自动恢复工作。 1.第一个部分是电阻取样...负载和R1串联...大家都知道.串联的电流相等...R2上的电压随着负载的电流变化而变化...电流大,R2两端电压也高...R3 D1组成运放保护电路...防止过高的电压进入运放导致运放损坏...C1是防止干扰用的... 2.第二部分是一个大家相当熟悉的同相放大器...由于前级的电阻取样的信号很小...所以得要用放大电 路放大.才能用...放大倍数由VR1 R4决定... 3.第三部分是一个比较器电路...放大器把取样的信号放大...然后经过这级比较...从而去控制后级的动作...是否切断电源或别的操作...比较器是开路输出.所以要加上上位电阻...不然无法输出高电平... 4.第四部分是一个驱动继电器的电路...这个电路和一般所不同的是...这个是一个自锁电路... 一段保护 信号过来后...这个电路就会一直工作...直到断掉电源再开机...这个自锁电路结构和单向可控硅差不多. 1 采用电流传感器进行电流检测过流检测传感器的工作原理如图1所示。通过变流器所获得的变流器次级电流经I／V转换成电压，该电压直流化后，由电压比较器与设定值相比较，若直流电压大于设定值，则发出辨别信号。但是这种检测传感器一般多用于监视感应电源的负载电流，为此需采取如下措施。由于感应电源启动时，启动电流为额定值的数倍，与启动结束时的电流相比大得多，所以在单纯监视电流电瓶的情况下，感应电源启动时应得到必要的输出信号，必须用定时器设定禁止时间，使感应电源启动结束前不输出不必要的信号，定时结束后，转入预定的监视状态。 2 启动浪涌电流限制电路开关电源在加电时，会产生较高的浪涌电流，因此必须在电源的输入端安装防止浪涌电流的软启动装置，才能有效地将浪涌电流减小到允许的范围内。浪涌电流主要是由滤波电容充电引起，在开关管开始导通的瞬间，电容对交流呈现出较低的阻抗。如果不采取任何保护措施，浪涌电流可接近数百A。 开关电源的输入一般采用电容整流滤波电路如图2所示，滤波电容C可选用低频或高频电容器，若用低频电容器则需并联同容量高频电容器来承担充放电电流。图中在整流和滤波之间串入的限流电阻Rsc是为了防止浪涌电流的冲击。合闸时Rsc限制了电容C的充电电流，经过一段时间，C上的电压达到预置值或电容C1上电压达到继电器T动作电压时，Rsc被短路完成了启动。同时还可以采用可控硅等电路来短接Rsc。当合闸时，由于可控硅截止，通过Rsc对电容C进行充电，经一段时间后，触发可控硅导通，从而短接了限流电阻Rsc。 3 采用基极驱动电路的限流电路在一般情况下，利用基极驱动电路将电源的控制电路和开关晶体管隔离开。控制电路与输出电路共地，限流电路可以直接与输出电路连接，工作原理如图3所示，当输出过载或者短路时，V1导通，R3两端电压增大，并与比较器反相端的基准电压比较。控制PWM信号通断。 4 通过检测IGBT的Vce 当电源输出过载或者短路时，IGBT的Vce值则变大，根据此原理可以对电路采取保护措施。对此通常使用专用的驱动器EXB841，其内部电路能够很好地完成降栅以及软关断，并具有内部延迟功能，可以消除干扰产生的误动作。其工作原理如图4所示，含有IGBT过流信息的Vce不直接发送到EXB841 的集电极电压监视脚6，而是经快速恢复二极管VD1，通过比较器IC1输出接到EXB841的脚6，从而消除正向压降随电流不同而异的情况，采用阈值比较器，提高电流检测的准确性。假如发生了过流，驱动器：EXB841的低速切断电路会缓慢关断IGBT，从而避免集电极电流尖峰脉冲损坏IGBT器件。 为避免在使用中因非正常原因造成输出短路或过载，致使调整管流过很大的电流，使之损坏。故需有快速保护措施。过流保护电路有限流型和截流型两种。 限流型：当调整管的电流超过额定值时，对调整管的基极电流进行分流，使发射极电流不至于过大。图4-2为其简要电路图。图中R为一小电阻，用于检测负载电流。当IL不超过额定值时，T1、截止；当IL 超过额定值时，T'1导通，其集电极从T1的基极分流。从而实现对T1管的保护

限流电路和分压电路

图3 限流电路和分压电路 1. 限流和分压接法的比较 （1）限流电路：如图2所示，实际上滑动变阻器的右边部分并没 有电流流过。该电路的特点是：在电源电压不变的情况下，R 用两端的 电压调节范围：U ≥U 用≥UR 用/（R 0+R 用），电流调节范围：U /R 用≥I 用 ≥U /（R 0+R 用 ）。即电压和电流不能调至零，因此调节范围较小。要使 限流电路的电压和电流调节范围变大，可适当增大R 0。另外，使用该电 路时，在接通电前，R 0 应调到最大。 （2）分压电路：如图3所示，实质上滑动变阻器的左边部分与R 用 并联后再与滑动变阻器的右边串联。注意滑动变阻器的两端都有电流流 过，且不相同。该电路的特点是：在电源电压不变的情况下，R 用两端 的电压调节范围为U ≥U 用≥0，即电压可调到零，电压调节范围大。电 流调节范围为E /R 用≥I 用≥0。 使用分压电路，在当R 0

直流电源过电压过流保护电路

直流电源过电压、欠电压及过流保护电路 该保护电路在直流电源输入电压大于30V或小于18V或负载电 流超过35A时，晶闸管都将被触发导 通，致使断路器QF跳闸。图中，YR 为断路器QF的脱扣线圈；KI为过电 流继电器。 带过流保护的电动自行车无级调速电路

图中，RC为补偿网络，以改善电动机的力矩特性。具体数值由实验决定。 电路如图16-91所示。它适用于电动自行车或电动三轮车。调节电位器RP，可改变由555 时基集成电路A组成的方波发生器的方波占空比，达到调速的目的。Rs是过电流取样电 阻，当电动机过载时，Rs上的压降增大，使三极管VTz导通，触发双向晶闸管V导通，分 流了部分负载，从而保护了功率管VTi。 过流保护用电子保险的制作电路图 本电路适用于直流供电过流保护，如各种电池供电的场合。 如果负载电流超过预设值，该电子保险将断开直流负载。重置电路时，只需把电源关掉，然后再接通。该电路有两个联接点(A、B标记)，可以连接在负载的任意一边。 负载电流流过三极管T4、电阻R10和R11。A、B端的电压与负载电流成正比，大多数的电压分配在电阻上。当电源刚刚接通时，全部电源电压加在保险上。三极管T2由R4的电流导通，其集电极的电流值由下式确定：VD4=VR7+0.6。因为D4上的电压(VD4)和R7上的电压(VR7)是恒定的，所以T2的集电极电流也是恒定。该三极管提供稳定的基极电流给T3，因而使其导通，接着又提供稳定的基极电流给T4。保险导电，负载有电流流过。当电源刚接通时，电容器C1提供一段延时，从而避免T1导电和保持T2断开。

保险上的电压(VAB)通常小于2V，具体值取决于负载电流。当负载电流增大时，该电压升高，并且在二极管D4导通时，达到分流部分T2的基极电流，T2的集电极电流因而受到限制。由此，保险上的电压进一步增大，直到大约4.5V，齐纳二极管D1击穿，使T1导通，T2便截止，这使得T3和T4也截止，此时保险上的电压增大，并且产生正反馈，使这些三极管保持截止状态。 C1的作用是给出一段短时延迟，以便保险可以控制短时过载，如象白炽灯的开关电流，或直流电机的启动电流。因此，改变C1的值可以改变延迟时间的长短。该电路的电压范围是10～36V的直流电，延迟时间大约0.1秒。对于电路中给出的元件值，负载电流限制为1A。通过改变元件值，负载电流可以达到10mA～40A。选择合适额定值的元件，电路的工作电压可以达到6～500V。通过利用一个整流电桥(如下面的电源电路)，该保险也可以用于交流电路。电容器C2提供保险端的瞬时电压保护。二极管D2避免当保险上的电压很低时，C1经过负载放电。 过压过流保护器电路图 当电源供给电压或负载吸取的电流太大时，下图电路可断开负载给出故障指示。 正常工作时，Tr1和Tr2均截止，555复位，555中的放电晶体管导通，它从Tr3基极吸取电流，使Tr3处开饱和，电源5～12V便直接送主负载。当负载吸取电流超过规定值时，Rsc上压降增加，使Tr1导通，555被触发，于是内部放电晶体管截止，跟着Tr3也截止，将电源与负载隔离，这时555处于单稳状态，单稳时间一到，只要负载过流现象不排除，555又重新触发，Tr3继续将负载隔离。

IGBT短路保护的应用及意义

IGBT短路保护的应用及意义 IGBT短路保护电路可以实现快速保护，同时能节省检测短路电流所需的霍尔电流传感器，降低整个系统的成本。实践证明，该电路有比较大的实用价值，尤其是在低直流母线电压的应用场合，可以应用于大型的高频逆变器。 在变频器的内部的直流电源部分的输出（连接到逆变器）的两根线上分别有两个霍尔器件.在正常情况下，流出直流源(流入逆变器)的电流和流回直流源（从逆变器流回）的电流是相等的。两个霍尔器件上的电压是平衡的.一旦发生接地故障，流出直流源的电流同流回直流源的电流不等，两个两个霍尔器件上的电压不等，变频器检测到这种情况，就立刻发出报警信号，实施接地保护，所以接地保护的基本原理，并不是靠出现了较大的接地短路电流来进行保护的。 1、短路保护的工作原理 2、图11-2所示为工作在ＰＷＭ整流状态的Ｈ型桥式ＰＷＭ变换电路（此图为正弦波正半波输入下的等效电路，上半桥的两只ＩＧＢＴ未画出），图11-2为下半桥两只大功率器件的驱动信号和相关的器件波形。现以正半波工作过程为例进行分析（对于三相ＰＷＭ电路，

在整流、逆变工作状态或单相ＤＣ／ＤＣ工作状态下，ＰＷＭ电路的分析过程及结论基本类似）。 在图11-2所示的电路中，在市电电源Ｕｓ的正半周期，将Ｕｇ２.４所示的高频驱动信号加在下半桥两只ＩＧＢＴ的栅极上，得到管压降波形ＵＴ２Ｄ。其工作过程分析如下：在ｔ１～ｔ２时刻，受驱动信号的作用,Ｔ２、Ｔ４导通（实际上是Ｔ２导通, Ｄ４处于续流状态），在Ｕｓ的作用下通过电感ＬＳ的电流增加，在Ｔ２管上形成如图11-2中ＵＴ２Ｄ所示的按指数规律上升的管压降波形，该管压降是通态电流在ＩＧＢＴ导通时的体电阻上产生的压降；在ｔ２～ｔ３时刻，Ｔ２、Ｔ４关断，由于电感ＬＳ中有储能，因此在电感ＬＳ的作用下，二极管Ｄ２、Ｄ４续流，形成图11-3中ＵＴ２.Ｄ的阴影部分所示的管压降波形，以此类推。分析表明，为了能够检测到ＩＧＢＴ导通时的管压降的值，应该将在ｔ１～ｔ２时刻ＩＧＢＴ导通时的管压降保留，而将在ｔ２～ｔ３时刻检测到的ＩＧＢＴ的管压降的值剔除，即将图11-3中ＵＴ２.Ｄ的阴影部分所示的管压降波形剔除。由于ＩＧＢＴ的开关频率比较高，而且存在较大的开关噪声，因此在设计采样电路时应给予足够的考虑。 图11-2 IGBT短路保护电路原理图 图11-2

过流保护电路原理

过流保护电路原理过流保护电路图 过流保护电路原理 本电路适用于直流供电过流保护，如各种电池供电的场合。 如果负载电流超过预设值，该电子保险将断开直流负载。重置电路时，只需把电源关掉，然后再接通。该电路有两个联接点（A、B标记），可以连接在负载的任意一边。 负载电流流过三极管T4、电阻R10和R11。A、B端的电压与负载电流成正比，大多数的电压分配在电阻上。当电源刚刚接通时，全部电源电压加在保险上。三极管T2由R4的电流导通，其集电极的电流值由下式确定：VD4＝VR7＋0.6。因为D4上的电压（VD4）和R7上的电压（VR7）是恒定的，所以T2的集电极电流也是恒定。该三极管提供稳定的基极电流给T3，因而使其导通，接着又提供稳定的基极电流给T4。保险导电，负载有电流流过。当电源刚接通时，电容器C1提供一段延时，从而避免T1导电和保持T2断开。 保险上的电压（VAB）通常小于2V，具体值取决于负载电流。当负载电流增大时，该电压升高，并且在二极管D4导通时，达到分流部分T2的基极电流，T2的集电极电流因而受到限制。由此，保险上的电压进一步增大，直到大约4.5V，齐纳二极管D1击穿，使T1导通，T2便截止，这使得T3和T4也截止，此时保险上的电压增大，并且产生正反馈，使这些三极管保持截止状态。 C1的作用是给出一段短时延迟，以便保险可以控制短时过载，如象白炽灯的开关电流，或直流电机的启动电流。因此，改变C1的值可以改变延迟时间的长短。该电路的电压范围是10～36V的直流电，延迟时间大约0.1秒。对于电路中给出的元件值，负载电流限制为

1A。通过改变元件值，负载电流可以达到10mA～40A。选择合适额定值的元件，电路的工作电压可以达到6～500V。通过利用一个整流电桥（如下面的电源电路），该保险也可以用于交流电路。电容器C2提供保险端的瞬时电压保护。二极管D2避免当保险上的电压很低时，C1经过负载放电。 过流保护电路图 带自锁的过流保护电路 1.第一个部分是电阻取样...负载和R1串联...大家都知道.串联的电流相等...R2上的电压随着负载的电流变化而变化...电流大,R2两端电压也高...R3 D1组成运放保护电路...防止过高的电压进入运放导致运放损坏...C1是防止干扰用的... 2.第二部分是一个大家相当熟悉的同相放大器...由于前级的电阻取样的信号很小...所以得要用放大电路放大.才能用...放大倍数由VR1 R4决定... 3.第三部分是一个比较器电路...放大器把取样的信号放大...然后经过这级比较...从而去控制后级的动作...是否切断电源或别的操作...比较器是开路输出.所以要加上上位电阻...不然无法输出高电平...

限流和分压电路的选取(新)

图3 图 2 限流和分压电路的选取 在测量待测电阻以及电学实验的创新设计类问题中，常常涉及到滑动变阻器的分压式或限流式接法，这类问题常常困绕着老师们的教与学生们的学。笔者在此问题上有一点粗浅的认识，现提出来与同仁、专家们商榷。 一、两种接法 1、限流式 如图1所示的电流中变阻器起限流作用，待测电阻R x 的电压可调范围为εε~R R R x x +（电源内阻不计）。在合上开关前要使变阻器所使用的阻值最大，因此，在闭合开关s 前一定要检查滑动触头p 是否在B 端。 2、分压式 如图2所示的电路中变压器起分压作用，待测电阻R x 的电压可调范围为0~ε（电源内阻不计），显然比限流时电压调节范围大。在合上开关s 前滑动触头p 应在A 端，此时对R x 的输出电压为0，滑动触头p 向B 滑动过程，使待测电阻R x 的电压、电流从最小开始变化。 限流和分压电路的选取，总的来说，应从测量的要求和电路的调节两个方面考虑。 二、测量要求 若题目中明确要求电压从0开始测量，电路的连接一定用分压式。 例1：（1999广东卷）用图3中所给的实验器材测量一个“12V ，5W ”的小灯泡在不同电压下的功率，其中电流表有3A 、0.6A 两档，内阻可忽略，电压表有15V 、3V 两档，内阻很大。测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0V 调到12V 。 ⑴按要求在实物图上连线（其中部分线路已连好）。 ⑵其次测量时电流表的指针位置如下图（b ）所示，其读数为 A 5W ”的小灯泡其额定电流大约是I= 12 5＜0.6A ，故安培表的量程分析：对于“12V 、应选0～0.6A 。根据测量要求，电压连续地从0V 调到12V ，应接成分压电路，而不应接限流电路。又因为电流表内阻可忽略，电压表内阻很大，对电路无影响，电流表内接或外接都可以。 4所示 ⑵0.36A （或0.360） 解法指导 实物连接图的画法，要先画出原理图，其中涉及的电学元件按实物图位置排放，便于实物连接。 图4 X R 图1

一种简单有效的限流保护电路

一种简单有效的限流保护电路

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一种简单有效的限流保护电路 陈世杰，顾亦磊，吕征宇 （浙江大学电气工程学院，浙江杭州310027） 摘要：提出了一种简单有效的限流保护电路，论述了该保护电路应用于宽范围输入正激变换器和宽范围输入反激变换器时工作状况的区别，并给出了一个适用于宽范围输入反激变换器的补偿电路。最后的实验结果验证了限流保护电路及补偿电路的工作原理及其有效性。 关键词：过流保护；正激；反激 0 引言 过流保护电路是电源产品中不可缺少的一个组成部分，根据其控制方法大致可以分为关断方式和限流方式。限流方式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，得到比较广泛的应用。 限流保护电路首先要有一个电流取样环节，目前，一般的做法是串联一个小电阻或者是用霍尔元件来 获得电流信号。当取样电流比较小的时候，这两种取样方法都是可取的。但当取样电流比较大时，电阻取样会有较大的损耗，降低了变换器的效率，而霍尔元件取样其体积比较大，且价格昂贵，对整个电源的成本也是个问题。 基于以上考虑，本文提出一种简单有效的限流保护电路，克服了以上两种方式取样大电流时的缺点。它适用于正激、反激等各种变换器，而且成本也比较低。 1 限流保护电路工作原理 图1中虚线框外的电路是普通的峰值电流方式的PWM控制电路，利用电流互感器取样峰值电流。图中所示的PWM芯片是ST公司生产的L5991。虚线框内是本文所提出的限流保护电路。它利用峰值电流控制中的电流信号作为输入信号，通过一个由D, R, C i组成的峰值保持电路和由运放组成的PI环节得到一个误差信号，在变换器的输出电流超过限定值的时候，该误差信号就会控制PWM芯片的占空比，从而使输出电流保持 在限定值。由于D存在，当输出电流低于限流值时，该部分电路对占空比的控制不起作用。

直流电源过载及短路保护电路

直流电源过载及短路保护电路 保护电路的元器件只有1O个，具有电源短路保护、停电自锁、过负荷电流保护功能（过负荷电流大小可调节设定）；电路原理图见附图。接通直流电源VCC。双色发光管发绿光。指示直流电源正常。电源短路保护功能：按下轻触开关K1。三极管BGI基极经限流电阻R2得到高电平，BG1饱和导通，继电器J吸合，其常开触点J闭合，OUT端正常输出直流电源，发光管发橙色光。在继电器J 吸合的同时，三极管BG2基极也被下拉成低电平，BG2导通，此时BGl保持导通，整个电路正常工作。 当OUT端发生短路时。Vcc电压被下拉成近似为零伏（其实。只要V et电压下降造成三极管BG1基极的电压低于O.7V时），三极管BG1退出饱和导通状态，继电器J释放。 停电自锁：当Vcc电源停电再来电时。由于BG2基极通过继电器J的线圈处于高电平。所以BG2截止。BG1也截止。继电器J不吸合，OUT端无直流电压输出。过负荷电流保护：由于变压器存在内阻以及线路存在线电阻，所以。 在电源带上负荷的时侯，会出现电压下降的现象。负荷越大电压下降也越大。根据这种原理。本电路由。R2和w组成了分压器，分压点电压=W÷（R2+W）xVcc。所以，当Vcc一定时，如W越小则分压点电压越低；反之。R2和w是定值。Vcc越低。同样分压点电压也越低。当分压点电压低于017V 时，三极管BGI截止。继电器J释放，起到了限制负荷电流的作用。本人采用市售1000mA/15V、800mA/12V、500mA/10V直流电源做实验。用300W电阻丝作负载（把电阻丝的一端与电源地可靠接牢，并放在一块耐热板上。然后把电流表的红表笔接在OUT输出端，再用黑表笔从电阻丝的一端贴紧。慢慢滑向中段）。调节W阻值。在100mA一800mA都可以取得满意的保护作用。 电容C1的作用： 在实验制作过程中，未接C1时。在多次关断并再接通电源Vcc的瞬间。BG1有时会出现误导通现象，这主要是干扰和BG2可能存在的微小漏电流造成的。利用电容两端电压不能突变的原理。在BG1的基极并接上C1后，连续几十次关断并再接通电源Vcc.未再出现误导通现象。另外，电位器w还起着在停电瞬间对Cl快速放电的作用。避免电源Vcc在关、开时间极短的情况下。由于c1的作用出现BG2延迟误导通的现象。

过流保护电路原理 过流保护电路图

過流保護電路原理過流保護電路圖 過流保護電路原理 本電路適用於直流供電過流保護，如各種電池供電的場合。 如果負載電流超過預設值，該電子保險將斷開直流負載。重置電路時，只需把電源關掉，然後再接通。該電路有兩個聯接點（A、B標記），可以連接在負載的任意一邊。

負載電流流過三極管T4、電阻R10和R11。A、B端的電壓與負載電流成正比，大多數的電壓分配在電阻上。當電源剛剛接通時，全部電源電壓加在保險上。三極管T2由R4的電流導通，其集電極的電流值由下式確定：VD4＝VR7＋0.6。因為D4上的電壓（VD4）和R7上的電壓（VR7）是恒定的，所以T2的集電極電流也是恒定。該三極管提供穩定的基極電流給T3，因而使其導通，接著又提供穩定的基極電流給T4。保險導電，負載有電流流過。當電源剛接通時，電容器C1提供一段延時，從而避免T1導電和保持T2斷開。 保險上的電壓（VAB）通常小於2V，具體值取決於負載電流。當負載電流增大時，該電壓升高，並且在二極體D4導通時，達到分流部分T2的基極電流，T2的集電極電流因而受到限制。由此，保險上的電壓進一步增大，直到大約4.5V，齊納二極體D1擊穿，使T1導通，T2便截止，這使得T3和T4也截止，此時保險上的電壓增大，並且產生正回饋，使這些三極管保持截止狀態。 C1的作用是給出一段短時延遲，以便保險可以控制短時超載，如象白熾燈的開關電流，或直流電機的啟動電流。因此，改變C1的值可以改變延遲時間的長短。該電路的電壓範圍是10～36V的直流電，延遲時間大約0.1秒。對於電路中給出的元件值，負載電流限制為1A。通過改變元件值，負載電流可以達到10mA～40A。選擇合適額定值的元件，電路的工作電壓可以達到6～500V。通過利用一個整流電橋（如下面的電源電路），該保險也可以用於交流電路。電容器C2提供保險端的暫態電壓保護。二極體D2避免當保險上的電壓很低時，C1經過負載放電。

一种简单有效的限流保护电路设计

一种简单有效的限流保护电路设计 过流保护电路是电源产品中不可缺少的一个组成部分，根据其控制方法大致可以分为关断方式和限流方式。限流方式由于其具有电流下垂特性，故障解除后能自动恢复工作，因此，得到比较广泛的应用。限流保护电路首先要有一个电流取样环节，目前，一般的做法是串联一个小电阻或者是用霍尔元件来获得电流信号。当取样电流比较小的时候，这两种取样方法都是可取的。但当取样电流比较大时，电阻取样会有较大的损耗，降低了变换器的效率，而霍尔元件取样其体积比较大，且价格昂贵，对整个电源的成本也是个问题。 基于以上考虑，本文提出一种简单有效的限流保护电路，克服了以上两种方式取样大电流时的缺点。它适用于正激、反激等各种变换器，而且成本也比较低。 1 限流保护电路工作原理 图1中虚线框外的电路是普通的峰值电流方式的PWM控制电路，利用电流互感器取样峰值电流。图中所示的PWM芯片是ST公司生产的L5991。虚线框内是本文所提出的限流保护电路。它利用峰值电流控制中的电流信号作为输入信号，通过一个由D1，R1，C1组成的峰值保持电路和由运放组成的PI环节得到一个误差信号，在变换器的输出电流超过限定值的时候，该误差信号就会控制PWM芯片的占空比，从而使输出电流保持在限定值。由于D2存在，当输出电流低于限流值时，该部分电路对占空比的控制不起作用。 图1 限流保护电路 下面以正激变换器为例，阐述限流保护电路的工作原理。 正激变换器如图2所示。设图1中A点电压为va，B点电压为vb，C点电压为vc，图2中流过开关管的电流为is，电感电流为iL，输出电流为io。电流取样变压器原边电流，即流过开关管的电流is。并作以下假定：

一个高可靠性的短路保护电路设计及其应用

一个高可靠性的短路保护电路设计及其应用 电子设计工程作者：罗志聪黄世震 一个高可靠性的线性稳压器通常需要有限流保护电路，以防止因负载短路或者过载对稳压器造成永久性的损坏。限流保护通常有限流和折返式限流2种类型。前者是指将输出电流限定在最大值，该方法最大缺点是稳压器内部损失的功耗很大，而后者是指在降低输出电压的同时也降低了输出电流，其最大优点是当过流情况发生时，消耗在功率管能量相对较小，但在负载短路时，大多数折返式限流型保护电路也没有彻底关断稳压器，依然有电流流过，进而使功率MOS管消耗能量，加快器件的老化。针对上述情况，在限流型保护电路的基础上，设计改进了一个短路保护电路，确保短路情况下，关断功率MOS管。本文分别定性和定量地分析了这种短路保护电路的工作过程和原理，同时给出基于TSMCO．18μm CMOS工艺的Spectra仿真结果。 1 短路保护电路的工作原理 高可靠性短路保护电路的实现电路如图1所示，其中VMP是线性稳压器的功率MOS管，R1、R2为稳压器的反馈电阻；VMO和VMP管是电流

镜电路，VMO管以一定的比例复制功率管的电流，通过电阻R4转化为检测电压；晶体管VM1完成电平移位功能，最后接入由VM8～VM12等MOS管组成的比较器的正输入端(Vinp)，比较器的负输入端(Vinm)与输出端(0UT)相连；VM13、VM14组成二极管连接形式为负载的共源级放大电路；VM14和VMp1构成电流镜电路；晶体管VMp1完成对功率管VMP的开关控制，正常工作时，VMp1的栅级电位(Vcon)为高电平，不会影响系统的正常工作，短路发生时，Vcon将为低电平，使功率管关断。 1．1 工作原理的定性分析 当短路发生时，比较器的负输入端电位(Vinm)为0 V；同时VM1管将导通，因此比较器的正输入端电位大于0 V，最终比较器的输出节点电位(Vcom)为高电平，在MOS管VM13、VM14作用下，控制信号Vcon 将为低电平，最终VMP管的栅极电压将升高，进而关断P功率管，实

保护电路(短路保护篇)(精)

■ 概要 ■ 动作说明 2 用电压检测器 (VD来用作短路保护是不充分的。● 输出检测时 (输出短路 这是因为当 VD 输入端的待检测电压 VIN 低于 VD 输出电压 (VOUT短路时,因为电阻 4-地 (R4-GND之间的电的最低工作电压 0.9V 的时候, VD 的输出(VOUT压也就是三极管 2(Q2的 VBE 下降到约 0.6V 以下,三极管 2变得不稳定。下面,介绍一种通过在 IC 周边回 (Q2断开。这时,原本被三极管 2(Q2短路的电容1(C1有路增加器件,在输出完全短路的时候,能使电流流过,电容 1(C1-地 (C1-GND 之间的电压缓缓上升。 IC 停止工作的闭锁型短路保护电路。当电容 1(C1电压也就是三极管 1(Q1的 VBE 约等於 0.6V 时, 三极管 1(Q1打开, CE 端被短路降为 0V , IC 停止工作。 ■ 特点 ?可实现完全短路保护。 <电压检测的常数计算 > ?配合 XC9201系列 (带限流机能一起使用, 假设以 IC2=0.1mA, CE_in=5V为条件来计算电路常数可以强化电路保护的作用。 首先, ■ 动作说明 1 ● 起动时 (保护电路动作的延迟

当 CE_in被激活后,三极管 1(Q1会导通然后计算 IB2的电流,假设 Q2的 hfe=100,为了不使 CE=0, 设定电容 1(C1的值,使得三极 管 1(Q1的 VBE 达到导通电压 (约 0.6V 的时间延迟。 在此期间,因为输出电压已经达到 2V 以上,三极管 2(Q2导通,三极管 1(Q1的基极 -发射极之假设流过 R3, R4的偏置电流 IBIAS 是基极电流的 10倍以上间短路,使得三极管 1(Q1维持在断开状态。 C1电压达到 0.6V 的时间设定必须比 IC 的软启动时间长。 设定检测电压 VDF 为 2V , <延迟时间的计算公式 > T : 三极管 Q1的延迟时间 (秒 R2:电阻 2的电阻值 (欧姆 C1:电容 C1的电容值(法拉 VBE1:三极管 Q1的 VBE(伏特 CE_in:信号电压 (伏特

保护电路图全集

保护电路图全集 一．低功耗定时开关电路图 二．LM339组成的过压、欠压及过热保护电路 进线电源过压及欠压对开关电源造成的危害，主要表现在器件因承受的电压及电流应力超出正常使用的范围而损坏，同时因电气性能指标被破坏而不能满足要求。因此对输入电源的上限和下限要有所限制，为此 采用过压、欠压保护以提高电源的可靠性和安全性。 温度是影响电源设备可靠性的最重要因素。根据有关资料分析表明，电子元器件温度每升高2℃，可靠性下降10％，温升50℃时的工作寿命只有温升25℃时的1/6，为了避免功率器件过热造成损坏，在开关电 源中亦需要设置过热保护电路。 图4是仅用一个4比较器LM339及几个分立元器件构成的过压、欠压、过热保护电路。取样电压可以直接从辅助控制电源整流滤波后取得，它反映输入电源电压的变化，比较器共用一个基准电压，N1.1为欠压比较器，N1.2为过压比较器，调整R1可以调节过、欠压的动作阈值。N1.3为过热比较器，RT为负温度系数的热敏电阻，它与R7构成分压器，紧贴于功率开关器件IGBT的表面，温度升高时，RT阻值下降，适当选取R7的阻值，使N1.3在设定的温度阈值动作。N1.4用于外部故障应急关机，当其正向端 输入低电平时，比较器输出低电平封锁PWM驱动信号。由于4个比较器的输出端是并联的，无论是过压、欠压、过热任何一种故障发生，比较器输出低电平，封锁驱动信号使电源停止工作，实现保护。如将电路 稍加变动，亦可使比较器输出高电平封锁驱动信号。

图4 过压、欠压、过热保护电路 · [图文] 低功耗定时开关电路图 · [图文] LM339组成的过压、欠压及过热保护电路 · [图文] 采用继电器和限流电阻构成的软启动电路 · [图文] 采用晶闸管和限流电阻组成的软启动电路 · [组图] 防浪涌软启动电路 · [图文] CW431CS过电压保护应用电路 · [图文] 弧焊电源保护电路的设计 · [图文] 电动车控制器短路保护时间的计算方法 · 太阳能热水器与防雷电设计方案 · ESD保护元件的对比分析及大电流性能鉴定 · [图文] PolySwitch元件的保护特性解析 · 如何正确选择中小型断路器 · 变频器过电压产生的原因及解决方法 · [图文] ESD保护时怎样维持USB信号完整性 · [图文] 集成运算放大器输出过流保护电路原理 · [图文] 集成运算放大器供电过压保护电路原理 · [图文] 保险丝熔断自愈电路图原理 · [图文] 停电自锁保护开关电路原理图 · [图文] 压敏电阻原理及应用 · [图文] 选用压敏电阻的方法 · [图文] 整流电源的过压保护-压敏电阻及其应用 · [图文] 用于三极管的过压保护-压敏电阻及其应用 · [图文] 彩电消磁电路的过压保护-压敏电阻及其应用 · [组图] 显像管放电保护-压敏电阻及其应用 · [图文] 直流电机的稳速保护-压敏电阻及其应用 · [图文] 固态继电器电路的过压保护-压敏电阻及其应用 · [图文] 电视机的防雷保护-压敏电阻及其应用 · [图文] 电视机稳压保护器-压敏电阻及其应用 · [图文] 由TL431组成的高精度的恒流源电路图 · [图文] 带滞回区的电池放电保护电路 · [图文] 红外线探测报警器制作原理 · [图文] 过流保护电路原理 · [图文] 直流电路的过流保护设计方法 · [图文] 蒸汽熨斗自动保护电路原理图 · [图文] 含指示灯的短路保护电路 · [图文] 三相三线制电源缺相保护电路 · [图文] 锂芯保护电路 · [图文] T3(E3)保护电路及解决方案 · [图文] VDSL保护电路及解决方案

一种简单有效的限流保护电路

一种简单有效的限流保护电路 陈世杰，顾亦磊，吕征宇 (浙江大学电气工程学院，浙江杭州 310027） 摘要：提出了一种简单有效的限流保护电路，论述了该保护电路应用于宽范围输入正激变换器和宽范围输入反激变换器时工作状况的区别，并给出了一个适用于宽范围输入反激变换器的补偿电路。最后的实验结果验证了限流保护电路及补偿电路的工作原理及其有效性。 关键词：过流保护；正激；反激 0 引言 过流保护电路是电源产品中不可缺少的一个组成部分，根据其控制方法大致可以分为关断方式和限流方式。限流方式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，得到比较广泛的应用。 限流保护电路首先要有一个电流取样环节，目前，一般的做法是串联一个小电阻或者是用霍尔元件来获得电流信号。当取样电流比较小的时候，这两种取样方法都是可取的。但当取样电流比较大时，电阻取样会有较大的损耗，降低了变换器的效率，而霍尔元件取样其体积比较大，且价格昂贵，对整个电源的成本也是个问题。 基于以上考虑，本文提出一种简单有效的限流保护电路，克服了以上两种方式取样大电流时的缺点。它适用于正激、反激等各种变换器，而且成本也比较低。 1 限流保护电路工作原理 图1中虚线框外的电路是普通的峰值电流方式的PWM控制电路，利用电流互感器取样峰值电流。图中所示的PWM芯片是ST公司生产的L5991。虚线框内是本文所提出的限流保护电路。它利用峰值电流控制中的 ，R1，C1组成的峰值保持电路和由运放组成的PI环节得到一个误差信电流信号作为输入信号，通过一个由D 1 号，在变换器的输出电流超过限定值的时候，该误差信号就会控制PWM芯片的占空比，从而使输出电流保持存在，当输出电流低于限流值时，该部分电路对占空比的控制不起作用。 在限定值。由于D 2

线性稳压器的短路保护电路解析

线性稳压器的短路保护电路解析 一个高可靠性的线性稳压器通常需要有限流保护电路，以防止因负载短路 或者过载对稳压器造成永久性的损坏。限流保护通常有限流和折返式限流2 种 类型。前者是指将输出电流限定在最大值，该方法最大缺点是稳压器内部损失 的功耗很大，而后者是指在降低输出电压的同时也降低了输出电流，其最大优 点是当过流情况发生时，消耗在功率管能量相对较小，但在负载短路时，大多 数折返式限流型保护电路也没有彻底关断稳压器，依然有电流流过，进而使功 率MOS 管消耗能量，加快器件的老化。针对上述情况，在限流型保护电路的 基础上，设计改进了一个短路保护电路，确保短路情况下，关断功率MOS 管。本文分别定性和定量地分析了这种短路保护电路的工作过程和原理，同时给出 基于TSMCO.18μm CMOS 工艺的Spectra 仿真结果。 1 短路保护电路的工作原理 高可靠性短路保护电路的实现电路如 式中IDM5 为VM5 的漏电电流，RL=VOUT/Imax，CL 为负载电容，其中Imax 是系统规定的最大负载电流。要使系统能正常启动，IDM5 必须满足 IDM5VOUT/RL，因此合理选取参数，就能正常启动。 2 仿真结果与讨论 基于TSMC O.18μm CMOS 工艺，仿真结果如 图3(a)所示曲线的仿真条件是输出负载周期性地从0 Ω变化到5 Ω。仿真结果表明当输出发生短路时(即负载为0)，输出电流被限制在最大电流值，这样功率MOS 管会消耗大量功耗，将加快器件的老化。 图3(b)所示曲线的仿真条件与图3(a)的条件一样。仿真结果表明当输出发生 短路时(即负载为0)，输出电流被限制为O，即功率MOS 管被完全关断，同时

过流保护电路!

过1流1保护电路 过流保护用PTC热敏电阻是一种对异常温度及异常电流自动保护、自动恢复的保护元件，俗称"自复保险丝""万次保险丝"。它取代传统的保险丝，可广泛用于马达、变压器、开关电源、电子线路等的过流过热保护，过流保护用PTC热敏电阻通过其阻值突变限制整个线路中的消耗来减少残余电流值。传统的保险丝在线路熔断后无法自行恢复，而过流保护用PTC热敏电阻在故障撤除后即可恢复到预保护状态，当再次出现故障时又可以实现其过流过热保护功能。 2.20.1 原理电路 当电路处于正常状态时，通过过流保护用PTC热敏电阻的电流小于额定电流，过流保护用PTC热敏电阻处于常态，阻值很小，不会影响被保护电路的正常工作。当电路出现故障，电流大大超过额定电流时，过流保护用PTC热敏电阻陡然发热，呈高阻态，使电路处于相对"断开"状态，从而保护电路不受破坏。当故障排除后，过流保护用PTC热敏电阻亦自动回复至低阻态，电路恢复正常工作。 javascript:resizepic(this) border=0>

图2.20.1 过流保护电路 2.20.2 主要元器件选择 1.最大工作电压 PTC热敏电阻器串联在电路中，正常工作时仅有一小部分电压保持在PTC热敏电阻器上，当PTC热敏电阻器启动呈高阻态时，必须承受几乎全部的电源电压，因此选择PTC 热敏电阻器时，要有足够高的最大工作电压，同时还要考虑到电源电压可能产生的波动。 2.不动作电流和动作电流 为得到可靠的开关功能，动作电流至少要超过不动作电流的两倍。 由于环境温度对不动作电流和动作电流的影响极大(见图2.20.2)，因此要把最坏的情况考虑进去，对不动作电流来说，选应用在允许的最高环境温度时的值，对动作电流来说，选应用在较低环境温度下的值。 图2.20.2 环境温度对不动作电流和动作电流的影响

限流保护

调速系统限流保护的实施 电子信息与电气工程学院 11电气卓越 11020312 刘闯 摘要：限流保护电路是电源产品中不可缺少的一个组成部分。众所周知, 直流电动机全电压起动时, 如果没有限流措施, 会产生很大的冲击电流, 这不仅对换向不利, 对过载能力低的晶闸管来说更是不能允许的。本文主要介绍调速系统限流的原因、单闭环限流保护电路的工作原理和限流保护的实施。 关键词：调速系统；限流保护；工作原理 1、引言 在调速系统中会出现电流过大问题，为了解决这一问题，自动系统中必须有自动限制电枢电流的环节。根据反馈控制原理, 要维持哪一个物理量基本不变, 就应该引入那个物理量的负反馈。那么引入电流负反馈, 应该能够保持电流基本不变, 使它不超过允许值。但是这种作用只应在起动和堵转时存在, 在正常运行时又得取消, 让电流自由地随着负载增减, 这样的当电流大到一定程度时才出现的电流负反馈叫做电流截止负反馈。限流保护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，得到比较广泛的应用。 2、需要限流保护的原因 （1）、起动的冲击电流 根据直流电动机电枢回路的平衡方程式可知，电枢电流Id为： 当电机起动时，由于存在机械惯性，所以不可能立即转动起来，即n=0，则其反电动势E=0。这时起动电流为： 它只与电枢电压Ud和电枢电阻Ra有关。由于电枢电阻很小，所以起动电流是很大的。 直流电动机全电压起动时，如果没有限流措施，会产生很大的冲击电流，这不仅对电机换向不利，对过载能力低的电力电子器件来说，更是不能允许的。 （2）、闭环调速系统突加给定起动的冲击电流 采用转速负反馈的闭环调速系统突然加上给定电压时，由于惯性，转速不可能立即建立起来，反馈电压仍为零，相当于偏差电压，差不多是其稳态工作值的 1+K 倍。

几种常见开关电源电路图

uc3842开关电源电路图 用UC3842做的开关电源的典型电路见图1。过载和短路保护，一般是通过在开关管的源极串一个电阻（R4），把电流信号送到3842的第3脚来实现保护。当电源过载时，3842保护动作，使占空比减小，输出电压降低，3842的供电电压Vaux也跟着降低，当低到3842不能工作时，整个电路关闭，然后靠R1、R2开始下一次启动过程。这被称为“打嗝”式（hi ccup）保护。在这种保护状态下，电源只工作几个开关周期，然后进入很长时间（几百ms 到几s）的启动过程，平均功率很低，即使长时间输出短路也不会导致电源的损坏。由于漏感等原因，有的开关电源在每个开关周期有很大的开关尖峰，即使在占空比很小时，辅助电压Vaux也不能降到足够低，所以一般在辅助电源的整流二极管上串一个电阻（R3），它和C1形成RC滤波，滤掉开通瞬间的尖峰。仔细调整这个电阻的数值，一般都可以达到满意的保护。使用这个电路，必须注意选取比较低的辅助电压Vaux，对3842一般为13～15V，使电路容易保护。 图2、3、4是常见的电路。图2采取拉低第1脚的方法关闭电源。图3采用断开振荡回路的方法。图4采取抬高第2脚，进而使第1脚降低的方法。在这3个电路里R3电阻即使不要，仍能很好保护。注意电路中C4的作用，电源正常启动，光耦是不通的，因此靠C4来使保护电路延迟一段时间动作。在过载或短路保护时，它也起延时保护的左右。在灯泡、马达等启动电流大的场合，C4的取值也要大一点。

图1是使用最广泛的电路，然而它的保护电路仍有几个问题： 1. 在批量生产时，由于元器件的差异，总会有一些电源不能很好保护，这时需要个别调整R 3的数值，给生产造成麻烦； 2. 在输出电压较低时，如 3.3V、5V，由于输出电流大，过载时输出电压下降不大，也很难调整R3到一个理想的数值； 3. 在正激应用时，辅助电压Vaux虽然也跟随输出变化，但跟输入电压HV的关系更大，也很难调整R3到一个理想的数值。 这时如果采用辅助电路来实现保护关断，会达到更好的效果。辅助关断电路的实现原理：在过载或短路时，输出电压降低，电压反馈的光耦不再导通，辅助关断电路当检测到光耦不再导通时，延迟一段时间就动作，关闭电源。

过流保护电路

带自锁的过流保护电路 1.第一个部分是电阻取样...负载和R1串联...大家都知道.串联的电流相等...R2上的电压随着负载的电流变化而变化...电流大,R2两端电压也高...R3 D1组成运放保护电路...防止过高的电压进入运放导致运放损坏...C1是防止干扰用的 2.第二部分是一个大家相当熟悉的同相放大器...由于前级的电阻取样的信号很小...所以得要用放大电路放大.才能用...放大倍数由VR1 R4决定... 3.第三部分是一个比较器电路...放大器把取样的信号放大...然后经过这级比较...从而去控制后级的动作...是否切断电源或别的操作...比较器是开路输出.所以要加上上位电阻...不然无法输出高电平... 4.第四部分是一个驱动继电器的电路...这个电路和一般所不同的是...这个是一个自锁电路... 一段保护信号过来后...这个电路就会一直工作...直到断掉电源再开机...这个自锁电路结构和单向可控硅差不多. 过流保护电路 过流保护用PTC热敏电阻通过其阻值突变限制整个线路中的消耗来减少残余电流值。可取代传统的保险丝，广泛用于马达、变压器、开关电源、电子线路等的过流过热保护，传统的保险丝在线路熔断后无法自行恢复，而过流保护用

PTC热敏电阻在故障撤除后即可恢复到预保护状态，当再次出现故障时又可以实现其过流过热保护功能。 带过流保护加开关机控制的线性电源...这个电源电路可以分为二个部分来分析...左边的部分是过流检测...右边的是控制和输出... 1.我们先来看看这个左边的过流保护...H EHE... 1.过流检测电路...

左边的过流保护电路简化下就是这样子了...检测原理是...当Q1的E B二端电压为0.7V左右的时候.Q1导通...C端输出电压...这样完成过流检测的原理...检测电流的大小取决于R1 R2的值...不知道设计者在这里为什么这样设计...我不知道这二个二极管参数...应该不是普通的二极管,因为普通的二极管压降太大.一个约0.7V.二个串联起来就1.4了...接成这样就没有太大的实际意义了...因为三极管E B二端电压超过0.7V就导通了...导通后电路就会切断后级的输出...这样起到保护作用... 通过仿真.感觉到如果是二个普通二极管.这样串联起来没什么意义... 如果有上面这二个二极管资料的朋友,请提供上来...H EHE...一起讨论下... 过流保护电路就这么简单.HE HE... 2.控制输出电路... 控制输出电路在这里.我们也简化下...其实就是由普通的三极管组成的开关电路...下面是简化后的图... 在这里我把场效应管换了下...方便仿真...其实原理是一样的.HE HE... 电路要有电压输出.必须得三个三极管全导通...Q1 的导通取决于Q2 Q3的导通...Q2的导通取决于3.3V电压...Q3的导通在这里面则是由C1来提供的...电路的原理是这样... 上电...Q2导通...Q3由开关机信号...经C1后再导通...Q2 Q3全导通后.Q1才能导通...Q1导通后...Q3的B极电压则由R3提供...达到稳定的状态... 在这里的C1非常关键...因为C1是启动电容...如果没有C1 Q3无法导通...无法导通则整个电路都没办法工作...