欠壓保護電路的少許改進方案

仔細(xì)分析一款簡單的欠壓保護電路發(fā)現(xiàn)它并不能實現(xiàn)欠壓保護功能，需要進行改進，改進后的電路比原電路使用的l1個元件數(shù)量還要少。

　　此電路之所以能實現(xiàn)欠壓保護，是基于這樣的分析：電壓正常時’b點和a點電壓均較高，單向可控硅被觸發(fā)導(dǎo)通，三極管Ql導(dǎo)通，電路輸出端有電壓輸出;當(dāng)輸入電壓降低到一定程度時，b點和a點電壓隨之降低，可控硅關(guān)斷.QI截止，切斷對負(fù)載的供電，實現(xiàn)欠壓保護。這種分析的問題在于，單向可控硅一旦被觸發(fā)導(dǎo)通，觸發(fā)極即失去控制作用.即便觸發(fā)極電壓降低或為O都不能使單向可控硅由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?。也就是說，電壓降低時并不能通過可控硅關(guān)斷輸出電壓，實現(xiàn)欠壓保護。既然如此，原文電路就應(yīng)該進行改進，按照原文設(shè)計思路，采用繼電器K的常開觸點作控制開關(guān)，取代原電路的開關(guān)管Ql，用集成電路TL43I作欠壓保護的啟動元件，改進電路見下左圖。電路中使用的被稱作基準(zhǔn)穩(wěn)壓源芯片的元件，型號是TLA31，由于其屬于集成電路類元件，所以下左圖中標(biāo)注為IC;圖形符號見下右圖;采用T092封裝，與9013三極管相似。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖可見，TLA31由電壓比較器、輸出晶體管、2.5V精密基準(zhǔn)電壓源等組成。接入電路時lC的陰極K接直流電源的正端，陽極A接負(fù)端。由資料可知，由于放大器的放大倍數(shù)很大，片內(nèi)的放大器實際是一個電壓比較器.這個比較器的負(fù)輸入端接有2.5V精密基準(zhǔn)電壓源，正輸入端連接IC的參考端R.當(dāng)R端電位高于負(fù)端的2.5V基準(zhǔn)電壓時，比較器輸出端為高電平，輸出晶體管導(dǎo)通，陰極K和陽極A間有電流流過。

　　當(dāng)R端電位低于負(fù)端的2.5V基準(zhǔn)電壓時，比較器輸出端為低電平，輸出晶體管截lE，陰極K和陽極A間的電流很小.只有維持建立2,5V基準(zhǔn)電壓的一個小于ImA的電流。下左圖的欠壓保護電路就是基于TIA31這樣的特性丁作的。

　　根據(jù)欠壓保護的要求，設(shè)定好欠壓保護的動作閾值VTH.由電阻Rl和R2對VTH分壓，使R2上分得的電壓值剛好等于2,5V.電路設(shè)計就完成。因為TLA31參考R端的輸入電流僅有2μA.所以該電流對分壓電路幾乎不產(chǎn)生影響。例如，欠壓保護的期望動作閾值，VTH是15V，可選Rl為12kΩ電阻，R2為2.4kn電阻，這樣，R2上的分壓值VR2=VTH[R2/(RI+R2)1_15V(2.4k/14.4k)=2.5V.

　　當(dāng)電源電壓大于15V時.R2上分得的電壓VR2大于2.5V，由下右圖可見，電壓比較器的輸出端為高電平，輸出晶體管導(dǎo)通，下左圖中的繼電器K的線圈有足夠大的驅(qū)動電流，其觸點閉合，輸出端由電源供應(yīng)。當(dāng)電源電壓低于15V時.R2上分得的電壓VR2小于2.5V，電壓比較器的輸出端為低電平，輸出晶體管截止，下左圖中繼電器K線圈的電流驟減，不足以維持其吸合，所以觸點斷開，實現(xiàn)了欠壓保護。

　　TLA31允許通過的最大電流是lOOmA.最高工作電壓為37V，可以滿足大部分中小型繼電器的驅(qū)動要求。繼電器線圈額定電壓的選擇，應(yīng)考慮TIA31導(dǎo)通時有大約2.5V的壓降，各種電磁繼電器可靠吸合動作電壓為額定電壓的80%_110%。