開關(guān)電源中幾種過流保護(hù)方式的比較

摘要：在輸出短路或過載時(shí)對電源或負(fù)載進(jìn)行的保護(hù)，即為過電流保護(hù)，簡稱過流保護(hù)。介紹了過流保護(hù)的幾種型式，如フ字型、恒流型、恒功率型等，并進(jìn)行了比較。

關(guān)鍵詞：過流保護(hù)；檢測；比較

0 引言

電源作為一切電子產(chǎn)品的供電設(shè)備，除了性能要滿足供電產(chǎn)品的要求外，其自身的保護(hù)措施也非常重要，如過壓、過流、過熱保護(hù)等。一旦電子產(chǎn)品出現(xiàn)故障時(shí)，如電子產(chǎn)品輸入側(cè)短路或輸出側(cè)開路時(shí)，則電源必須關(guān)閉其輸出電壓，才能保護(hù)功率MOSFET和輸出側(cè)設(shè)備等不被燒毀，否則可能引起電子產(chǎn)品的進(jìn)一步損壞，甚至引起操作人員的觸電及火災(zāi)等現(xiàn)象，因此，開關(guān)電源的過流保護(hù)功能一定要完善。

1 開關(guān)電源中常用的過流保護(hù)方式

過電流保護(hù)有多種形式，如圖1所示，可分為額定電流下垂型，即フ字型；恒流型；恒功率型，多數(shù)為電流下垂型。過電流的設(shè)定值通常為額定電流的110％～130％。一般為自動(dòng)恢復(fù)型。

圖1中①表示電流下垂型，②表示恒流型，③表示恒功率型。

圖1 過電流保護(hù)特性

1.1 用于變壓器初級直接驅(qū)動(dòng)電路中的限流電路

在變壓器初級直接驅(qū)動(dòng)的電路（如單端正激式變換器或反激式變換器）的設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)限流是比較容易的。圖2是在這樣的電路中實(shí)現(xiàn)限流的兩種方法。

圖2電路可用于單端正激式變換器和反激式變換器。圖2（a）與圖2（b）中在MOSFET的源極均串入一個(gè)限流電阻Rsc，在圖2（a）中，Rsc提供一個(gè)電壓降驅(qū)動(dòng)晶體管S2導(dǎo)通，在圖2（b）中跨接在Rsc上的限流電壓比較器，當(dāng)產(chǎn)生過流時(shí)，可以把驅(qū)動(dòng)電流脈沖短路，起到保護(hù)作用。

圖2（a）與圖2（b）相比，圖2（b）保護(hù)電路反應(yīng)速度更快及準(zhǔn)確。首先，它把比較放大器的限流驅(qū)動(dòng)的門檻電壓預(yù)置在一個(gè)比晶體管的門檻電壓Vbe更精確的范圍內(nèi)；第二，它把所預(yù)置的門檻電壓取得足夠小，其典型值只有100mV～200mV，因此，可以把限流取樣電阻Rsc的值取得較小，這樣就減小了功耗，提高了電源的效率。

（a） 晶體管保護(hù)

（b） 限流比較器保護(hù)

圖2 在單端正激式或反激式變換器電路中的限流電路

當(dāng)AC輸入電壓在90～264V范圍內(nèi)變化，且輸出同等功率時(shí)，則變壓器初級的尖峰電流相差很大，導(dǎo)致高、低端過流保護(hù)點(diǎn)嚴(yán)重漂移，不利于過流點(diǎn)的一致性。在電路中增加一個(gè)取自＋VH的上拉電阻R1，其目的是使S2的基極或限流比較器的同相端有一個(gè)預(yù)值，以達(dá)到高低端的過流保護(hù)點(diǎn)盡量一致。