深圳市可易亚半导体科技有限公司

國家高新企業

cn en

新聞中心

MOS管-MOS管短路保护电路以及短路保护电路原理图汇总-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2018-07-19 

分享到:

最簡單的短路保護電路圖(一)

簡易交流電源短路保護電路

交流電源電壓正常時,繼電器吸合,接通負載(Rfz)回路。當負載發生短路故障時,KA兩端電壓迅速下降,KA釋放,切斷負載回路。同時,發光二極管VL點亮,指示電路發生短路。

MOS管短路保护电路


最簡單的短路保護圖(二)

這是一個自鎖的保護電路,短路時:Q3極被拉低,Q2導通,形成自鎖,迫使Q3截止,Q3截至後面負載沒有電壓,這時有沒有負載已經沒有關系了,所以即使拿掉負載也不會有輸出。要想拿掉負載後恢複輸出,可以在Q3得CE結上接一個電阻,取1K左右。

MOS管短路保护电路

C2和c3很重要,在自鎖後,重啓電路就靠這兩個電容,否則啓動失敗。原理是上電時,電容兩端電壓不能突變,C2使得Q2基極在上電瞬間保持高電平,使得Q2不導通。C3則使得上電瞬間Q3基極保持低電平,使得Q3導通Vout有電壓。這樣R5位高電平,鎖住導通。

最簡單的短路保護圖(三)

缺相保護電路

由于电网自身原因或电源输入接线不可靠,开关电源有时会出现缺相运行的情况,且掉相运行不易被及时发现。当电源处于缺相运行时,整流桥某一臂无电流,而其它臂会严重过流造成损坏,同时使逆变器工作出现异常,因此必须对缺相进行保护。检测电网缺相通常采用电流互感器或电子缺相检测电路。由于电流互感器检测成本高、体积大,故开关电源中一般采用电子缺相保護電路。图5是一个简单的电子缺相保護電路。三相平衡时,R1~R3结点H电位很低,光耦合输出近似为零电平。当缺相时,H点电位抬高,光耦输出高电平,经比较器进行比较,输出低电平,封锁驱动信号。比较器的基准可调,以便调节缺相动作阈值。该缺相保护适用于三相四线制,而不适用于三相三线制。电路稍加变动,亦可用高电平封锁PWM信号。

MOS管短路保护电路

图是一种用于三相三线制电源缺相保護電路,A、B、C缺任何一相,光耦器输出电平低于比较器的反相输入端的基准电压,比较器输出低电平,封锁PWM驱动信号,关闭电源。比较器输入极性稍加变动,亦可用高电平封锁PWM信号。这种缺相保護電路采用光耦隔离强电,安全可靠,RP1、RP2用于调节缺相保护动作阈值。

MOS管短路保护电路


最簡單的短路保護圖(四)

在某些直流/直流转换器中,芯片上的逐周期限流措施在短路期间可能不足以防止故障发生。一个非同步升压转换器可通过电感器和箝位二极管来提供一条从输入端到短路处的直接通路。当负载存在短路时,不管集成电路中限流保护功能如何,流过负载通路的极大电流可能会损坏箝位二极管、电感器和集成电路。在一个 SEPIC(单端初级电感变换器)电路中,耦合电容会中断这条道路。因此,当负载存在短路时,也就不存在电流从输入端流到输出端的直接通路。但是,如果所要求的最短导通时间比专用负载周期还短,则电感器电流和开关电流就会迅速增大,造成集成电路故障、输入端过载,或两种情况兼而有之。甚至在某些降压稳压器中,负载周期的种种限制有时也会使开关导通时间过长,以致无法在输出短路时保持控制,特别是在极高频率集成电路的输入电压非常高的时候。使用单个晶体管方法,可以在负载过载或短路致使电感电流开始失控时,将 VC 脚(误差放大器的输出端)电压下拉,这样就可以防止 SEPIC 电路发生短路故障。

MOS管短路保护电路



最簡單的短路保護(五)

高可靠性短路保護電路的實現電路如圖1所示,其中VMP是線性穩壓器的功率MOS管,R1、R2爲穩壓器的反饋電阻;VMO和VMP管是電流鏡電路,VMOS管以一定的比例複制功率管的電流,通過電阻R4轉化爲檢測電壓;晶體管VM1完成電平移位功能,最後接入由VM8~VM12等MOS管組成的比較器的正輸入端(Vinp),比較器的負輸入端(Vinm)與輸出端(0UT)相連;VM13、VM14組成二極管連接形式爲負載的共源級放大電路;VM14和VMp1構成電流鏡電路;晶體管VMp1完成對功率管VMP的開關控制,正常工作時,VMp1的柵級電位(Vcon)爲高電平,不會影響系統的正常工作,短路發生時,Vcon將爲低電平,使功率管關斷。

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,实现短路保护。实现短路保护后,VM1管将关断;VM3和VM4组成电流镜,晶体管VM2的作用是保证电路在短路期间(VM1管关断),比较器正输入端的电压始终高于比较器的负输入端电压(即使系统存在地平面噪声),从而使Vcon电压始终为低电平,确保电路在短路发生期间始终都能关断P功率管,实现保护电路的高可靠性。同时当短路发生时(即Vcon信号为低电平),VM7管正常工作,VM5管将导通,有一定的电流流向0UT端;因此一旦短路消除(即0UT端接有负载电阻),VM5管将对负载电容和负载电阻组成的并联RC网络充电,0UT端电压升高,Vcon信号将变为高电平,电路自动恢复正常状态。


聯系方式:鄒先生

聯系電話:0755-83888366-8022

手機:18123972950

QQ:2880195519

聯系地址:深圳市福田區車公廟天安數碼城天吉大廈CD座5C1

請搜微信公衆號:“KIA半導體”或掃一掃下圖“關注”官方微信公衆號

请“关注”官方微信公众号:提供  MOS管  技术帮助