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电源设计小贴士33:使用简易锁存电路保护电源

上网日期: 2011年12月09日 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:锁存电路? 电源故障保护? 可控硅整流器?

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。

电源系统

图 1 使用离散组件构建一个具有受控保持电流的 SCR

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。

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。


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