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简易锁存电路保护电源设计技巧
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2017-12-08
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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。
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编程实现SCR的锁存控制
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。
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编程实现SCR的锁存控制
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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