过压保护电路设计03

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1、过压保护电路设计班级：电信系机电一班姓名：李伟学号：04041101008过压保护电路设计工作原理：利用光电耦合器的通断与否进行控制。电压正常时，光电耦合器几乎无输出，VT管被反偏而截止。当某种原因使电路电压升高时(零线断线或零线错接成相线等)，取样电路次级电压随之升高，光电耦合器满足工作条件。光耦输出电流增大，使VT管偏置电压升高并饱和导通，执行机构继电器动作吸合，切断电源进而达到保护电器的目的。若故障消除，电压随之正常，该电路立即退出工作，恢复电路供电。过压保护电路如下图所示：-----------------------------------------

2、---------------------------------------题要：护(OVP)器件用于保护后续电路免受甩负载或瞬间高压的破坏，在某些特定的应用中，基本的过压保护电路不足以胜任器件保护的要求，通常有以下两种需求。第一，电路的最大输入电压可能增大；第二，适当修改电路，可以在发生过压或欠压时利用输出电容储能保持能量。本文讨论如何针对这两种需求修改电路，将以MAX6495–MAX6499/MAX6397/MAX6398过压保护器件为例进行说明。引言MAX6495–MAX6499/MAX6397/MAX6398过压保护(OVP)器件用于保护后续电路免受甩

3、负载或瞬间高压的破坏。器件通过控制外部串联在电源线上的n沟道MOSFET实现。当电压超过用户设置的过压门限时，拉低MOSFET的栅极，MOSFET关断，将负载与输入电源断开。过压保护(OVP)器件数据资料中提供的典型电路可以满足大多数应用的需求(图1)。然而，有些应用需要对基本电路进行适当修改。本文讨论了两种类似应用：增大电路的最大输入电压，在过压情况发生时利用输出电容存储能量。元器件选择：光电耦合器用4N25或类似品。三极管用***率管3BG12或3BG13均可。继电器触点选用5A以上。线圈工作电压可自定(5V以上至十几伏均可)。用发光二极管LED做续流管，可

4、兼作指示器。需要动手改动的是电源，变压器初级按最大值380V计算(这里按初级380V有效值计算，具体要求可参考整流电路的技术要求。图1.过压保护的基本电路增加电路的最大输入电压虽然图1电路能够工作在72V瞬态电压，但有些应用需要更高的保护。因此，如何提高OVP器件的最大输入电压是一件有意义的事情。图2所示电路增加了一个电阻和齐纳二极管，用来对IN的电压进行箝位。如果增加一个三极管缓冲器(图3)，就可以降低对并联稳压器电流的需求，但也提高了设计成本。增加电路的最大输入电压虽然图1电路能够工作在72V瞬态电压，但有些应用需要更高的保护。因此，如何提高OVP器件的最大

5、输入电压是一件有意义的事情。图2所示电路增加了一个电阻和齐纳二极管，用来对IN的电压进行箝位。如果增加一个三极管缓冲器(图3)，就可以降低对并联稳压器电流的需求，但也提高了设计成本。增加电路的最大输入电压虽然图1电路能够工作在72V瞬态电压，但有些应用需要更高的保护。因此，如何提高OVP器件的最大输入电压是一件有意义的事情。图2所示电路增加了一个电阻和齐纳二极管，用来对IN的电压进行箝位。如果增加一个三极管缓冲器(图3)，就可以降低对并联稳压器电流的需求，但也提高了设计成本。图2.增大最大输入电压的过压保护电路图3.通过三极管缓冲器增大输入电压的过压保护电路齐纳

6、二极管的选择，要求避免在正常工作时消耗过多的功率，并可承受高于输入电压最大值的电压。此外，齐纳二极管的击穿电压必须小于OVP的最大工作电压(72V)，击穿时齐纳二极管电流最大。串联电阻(R3)既要足够大，以限制过压时齐纳二极管的功耗，又要足够小，在最小输入电压时能够维持OVP器件正常工作。图2中电阻R3的阻值根据以下数据计算：齐纳二极管D1的击穿电压为54V；过压时峰值为150V，齐纳二极管的功率小于3W。根据这些数据要求，齐纳二极管流过的最大电流为：3W/54V=56mA根据这个电流，R3的下限为：(150V-54V)/56mA=1.7kΩR3的峰值功耗为：(

7、56mA)²×1.7kΩ=5.3W如果选择比5.3W对应电阻更小的阻值，则会在电阻和齐纳二极管上引起相当大的功率消耗。为了计算电阻R3的上限，必须了解供电电压的最小值。保证MAX6495正常工作的最小输入电压为5.5V。例如，假设供电电压的最小值为6V，正常工作时R3的最大压降为500mV。由于MAX6495的工作电流为150µA(最大)，相应电阻的最大值为：500mV/150µA=3.3kΩ图2中的R3设置为2kΩ，可以保证供电电压略小于6V时OVP器件仍可以正常工作。保护线路的耐压水平满足公式(2)的要求:V1≈2.2Vac或V1≈2.0Vdc(1)式中:V

8、1———表示1mA直流电