电源设计小贴士38:使用简易锁存电路保护电源

+荐课 提问/讨论 评论 收藏
  • 课程目录
  • 相关资源
  • 课程笔记

课程介绍 共计1课时,3分48秒

电源设计小贴士38:使用简易锁存电路保护电源

TI 电源设计 电源管理设计贴士

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。

CA_power_tip38_01.GIF

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。

CA_power_tip38_02.GIF

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,实现一种非常精确的过电流关闭功能。

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唯一原因。

展开

推荐帖子

体验全新的 MCU 软件方法
体验全新的 MCU 软件方法 随着世界不断向数字化方向发展,微处理器 (MCU) 也正面向各种应用领域全面推出。新型电视机采用 MCU 来提高 LED 对比度。割草机可通过 MCU 的帮助实现自动化操作,并可采用电动机取代汽油机引擎,提高效率,降低污染。咖啡机采用 MCU 后可提高智能性,能够在您熟睡之后帮助您冲制一杯美味的咖啡。MCU 的发展带动了一大批具有各种不同知识背景的开发人员的成长,这...
dontium 微控制器 MCU
MSP430外部晶振问题
我用的是MSP4305438A,打算外接个25M的外部晶振。初始化时钟程序如下: void Clck_Init() {    unsigned int i;    P4DIR |= BIT0;//初始化P4.0    P5SEL |= 0X0C;//选择外部高频晶振    UCSCTL6 &=~ XT2...
两个人的烟火 微控制器 MCU
MSP430FR5969上开发MPU9150
有谁做过在MSP430FR5969上开发九轴姿态传感模块MPU-9150或者MPU-9250的?求分享经验!因为项目比较急,自己从头开发有点来不及,看看哪位大神有经验的,求教! ...
lvkanger 微控制器 MCU
【晒样片】+顺利申请到样片
本帖最后由 蓝雨夜 于 2015-1-24 10:56 编辑 【晒样片】+顺利申请到样片 一、收到的申请样片 二、按步骤过程1、活动页 选择申请的项目 2、找到连接应用 3、找对型号 4、注意参数 5、放到购物车 5、继续按上面方法申请其他型号 6、修改数量 7、下单,添写个人资料 8、项目应用 9、不是军工项目应用 10、邮寄地址 11、 12、完成 ...
蓝雨夜 TI技术论坛

大明58

使用简易锁存电路保护电源

2020年05月22日 08:39:46

06010601

继续来学习学习了。。

2019年11月01日 19:32:56

led2015

来学习学习

2019年05月02日 15:56:23

zwei9

来学习学习

2019年04月24日 01:03:48

song430

继续来学习学习了。。

2019年04月10日 09:39:54

shakencity

学习学习学习学习学习

2019年03月06日 13:19:25

hellokt43

学习

2019年01月22日 10:21:56

weixiu123

学习一下

2018年12月01日 20:06:33

linux_cc

学习看看。

2018年10月18日 08:24:10

凤凰息梧桐

学习一下

2018年09月19日 16:46:25

分享到X
微博
QQ
QQ空间
微信

 
EEWorld订阅号

 
EEWorld服务号

 
汽车开发圈

 
机器人开发圈

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新文章 手机版

站点相关: EEWORLD首页 EE大学堂 论坛 下载中心 Datasheet 活动专区 博客

北京市海淀区中关村大街18号B座15层1530室 电话:(010)82350740 邮编:100190

电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2025 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved