直流稳压电源保护电路

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1、http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛直流稳压电源保护电路的分析冯燕(广东工业大学自动化学院，广东广州510006)摘要：本文从实例出发，对直流稳压电源中常用的保护电路进行研究，分析其工作原理，并对元件参数进行计算。最后讨论了稳压电源的保护系统，提出保护系统设计的原则和整机保护的措施。关键词：稳压电源；保护电路；整机保护中图分类号：TM92文献标识码：BAnalysisofProtectingCircuitofDCVoltage-Sta

2、bilizedSourceFengYan(FacultyofAutomationGuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou,Guangdong，510006)Abstract：Inthispaper,itstudiedsomecommonprotectingcircuitsofDCvoltage-stabilizedsourcefromexamples.Italsoanalyzedtheworkingprinciples,andcalculatedtheparameter

3、sofelements.Intheend,itdiscussedtheprotectionsystemofDCvoltage-stabilizedsourceandputforwardtheprinciplesofprotectionsystemdesignandthemeasureofthewholemachineprotecting.keywords：voltage-stabilizedsource;protectingcircuits;wholemachineprotecting1引言直流稳压电源在工业生

4、产、科学研究、教育与教学等部门广泛使用，是各种工业设备不可缺少的组成部分，其性能的优劣直接关系到设备能否安全可靠的工作。为使直流稳压电源能安全、长期工作，其保护电路是至关重要的。本文从实例出发，对直流稳压电源常用的保护电路进行研究，分析其工作原理，并对元件参数进行计算。最后讨论了稳压电源的保护系统，提出保护系统设计的原则和整机保护的措施。接下来本文就直流稳压电源常见的保护电路：过流保护电路，过热保护电路，过压保[1-4]护电路进行具体分析。2过流保护电路过流保护主要是使直流稳压电源在输出电流超过规定值时，能保护

5、稳压电源的调整管(或芯片)不被损坏，常用的电路有：限流型保护电路、减流型保护电路、截流型保护电路。2.1限流型保护电路这是一种最简单的保护电路，其原理如图1所示：图中T1为调整管，T2为限流保护管，Rsc为限流检测电阻。输出电流一旦过载，Io增加到某一数值时，在Rsc上电压降达到T2的导通电压，即IoRsc≥Vbe2时T2导通，对调整管的推动电流Ib1分流，限制输出电流Io的继续增加。设T2为硅保护管，其发射结导通电压Vbe2一般为0.6V左右，若要求限制的最大电流为6.0Iomax，则可确定限流电阻：Rsc=

6、Iomax，此电阻的最大功耗为0.6Iomax(W)。例1：某稳压电源Iomax=6A，则限流检测电阻选择：Rsc=0.1Ω，功率Pmax=4W。例2：Vi=15V，V0=10V,调整管的压降为4.4V，若PCM=50W，则Iomax=PCM/(Vi-1http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛V0-0.6)≈11A，一旦输出端短路，即V0=0V，此时调整管的压降变为14.4V，按输出电流11A设计来计算，调整管的最大功耗PCM将达到14.

7、4V×11A=158.4W，显而易见调整管无法承受要损坏，表明这种限流保护电路不能充分发挥稳压电源本身的潜力。这种保护电路主要用在输出电压较低，输出电流较小，要求不高的电源电路中，如学生实验用简易电源。同时这种过流保护电路设计简单，对电路参数要求不高，Rsc按公式计算[4-5]值选择，T2用低频小功率硅管即可。T1RscVVoiRR13T2AR2GND图1限流型保护电路图2分压减流型保护电路2.2减流型保护电路这是为了避免简单限流型保护电路的缺点而设计的另一类型保护电路，它能在过流情况下迅速减小输出电流，从而使

8、调整管更加安全工作。如下图2所示是一种分压减流型保护电路，在图中通过电阻R1、R2在A点分压，使T2的发射结电压降为：−R1V=(V+IR)+IRbe200sc0scR+R12(2-1)当Vbe2大0.6V时(设T2为硅管)，T2导通,并对T1的基极分流，从而限制了电流的增加，由式(2-1)可推出保护管T2开始起保护作用时的最大输出电流为：Vo1(−n)+6.0RI0max=，式中n=