过流保护对电源来说是一种标配了,可以说所以的电源都会有过流保护功能,过流保护可以分为关断保护与限流保护两种。
关断保护是,当过载后,电路检测到电源过流了,电源芯片停止 PWM,过流故 障解除后也不会重新恢复正常限流型由于其具有电流下垂特性,故障解除后开关电源能自动恢复工作
因此现 在应用比较广泛。现在很多芯片有两个检测点,第一检测点检测电流过流后关断 当前 PWM当过流解除后,PWM 恢复正常,当到第二检测点触发后,芯片 PWM 停止并锁死,必须 AC 断电才能重启
限流型电源检测来说,大多时候我们是在 MOSFET 下串联一个功率电阻
然后用 RC 滤波后给芯片过流检测点。图 1 中的 R2 就是限流电阻,R5 与 C4 组成 RC 滤 波器

R2 的电阻在选择的时候需要注意几个事项
1、限流电阻 R2 的阻值
2、限流电阻的功率选择
3、限流电阻的材质
限流电阻的阻值选择,要根据原边最大峰值电流 Ipk 与 CS 脚检测的过流电压来
一般电阻上的最大电压取 CS 过流保护点电压的 70%,然后根据设定的电压与电 流计算出来阻值
我们知道阻值后,根据原边有效值电流可以计算出实际每个周期的功率
根据实 际功耗去选取电阻所需要的功率,选取的功率是实际功率的 3-4 倍
限流电阻选阻值与功率选取好后,就需要选取材质了,限流电阻可以用插件也可 以用贴片
用插件电阻时候需要注意不能用有感电阻,这是特别需要注意的地方 这颗电阻选取一个要求精度 1%,并且是无感电阻
如果用了有感电阻会出现什么情况我们来分析下
首先当驱动为高电平的时候,假设 G 对地有一个 12v 的电压,当 MOS 管开通的时候,因为 di/dt 比较大,有感电阻的电感可能出现上正下负的电压,这个时候GS 点电压就小于 12V
当驱动为低电平的时候,G 对地是 0V 电压,MOS 管关断,这时候寄生电感出现 了上负下正的电压,因为 MOS 管关断,没有电流流过,那限流电阻的电压是 0V
那么 S 极就出现了一个负压,而 G 极是 0V,那 GS 间的电压与寄生电感上的电压 幅值一样
如果寄生电感大的话,有可能出现二次开通现象。所以选取电阻时需 要选取无感电阻

限流电阻连接一个 RC 到芯片,这一个 RC 的作用是用来滤波作用的,现在很多的芯片都会有一个前沿消隐功能,但是前沿消隐的时间不一定足够所以还是有加了 RC,我们可以看下面的图,限流电阻上的电压波形有一个很大的震荡,有时候这个震荡的尖峰会超过我们的限流电压,但是这是寄生参数引起的,一般很难控制,加 RC 滤波后,到 B 点的波形就没有了这一个震荡,被 RC 滤除了。RC 是根据截止频率来设计得,一般是开关频率的 10-30 倍,如果是 60kHz 的开关频率时,我们会选择 1k 电阻与 100pF 电容,大概的截止频率 1591kHz前沿消隐是芯片的功能
这一个功能就是芯片在发出驱动波形 MOS 管开通后,一段时间不去检测是否过 流这个时间大概是 200-300nS,不同的芯片有所不同

随功率的增大,原边的 MOS 管的电流也会变大,那么我们的限流电阻上的损耗就会增加,当达到一定值后,限流电阻需要选取非常小的电阻值,可能这一电阻值小到 PCB 上的走线的寄生电阻都会在这一阻值上占一定比例,这时电阻就不好 去选取了
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