图6为用555做限流保护的电路,其工作原理如下:UC384X与S1及T1组成一个基本的PWM变换器电路。UC384X系列控制IC有两个闭环控制回路,一个是输出电压Vo反馈至误差放大器,用于同基准电压Vref比较之后产生误差电压(为了防止误差放大器的自激现象产生,直接把脚2对地短接);另一个是变压器初级电感中的电流在T2次级检测到的电流值在R8及C7上的电压,与误差电压进行比较后产生调制脉冲的脉冲信号。当然,这些均在时钟所设定的固定频率下工作。UC384X具有良好的线性调整率,能达到0.01%/V;可明显地改善负载调整率;使误差放大器的外电路补偿网络得到简化,稳定度提高并改善了频响,具有更大的增益带宽乘积。UC384X有两种关闭技术;一是将脚3电压升高超过1V,引起过流保护开关关闭电路输出;二是将脚1电压降到1V以下,使PWM比较器输出高电平,PWM锁存器复位,关闭输出,直到下一个时钟脉冲的到来,将PWM锁存器置位,电路才能重新启动。电流互感器T2监视着T1的尖峰电流值,当发生过载时,T1的尖峰电流迅速上升,使T2的次级电流上升,经D1整流,R9及C7平滑滤波,送到IC1的脚3,使IC1的脚1电平下降(注意:接IC1脚1的R3,C4必须接成开环模式,如接成闭环模式则过流时555的脚7放电端无法放电)。IC1的脚1与IC2的脚6相连接,使IC2的比较器1同相输入端的电压降低,触发器Q输出高电平,V1导通,IC2的脚7放电,使IC1的脚1电平被拉低于1V,则IC1输出关闭,S1因无栅极驱动信号而关闭,使电路得到保护。若过流不消除,则重复上述过程,IC1重新进入启动、关闭、再启动、再关闭的循环状态,即“打嗝”现象。而且,过负载期间,重复进行着启振与停振,但停振时间长,启振时间短,因此电源不会过热,这种过负载保护称为周期保护方式(当输入端输入电压变化范围较大时,仍可使高、低端的过流保护点基本相同)。其振荡周期由555单稳多谐振荡器的RC时间常数τ决定,本例中τ=R1C1,直到过载现象消失,电路才可恢复正常工作。电流互感器T2的选择同1.3的互感器计算方法。
图6用555做限流保护电路
图6电路,可以用在单端反激式或单端正激式变换器中,也可用在半桥式、全桥式或推挽式电路中,只要IC1有反馈控制端及基准电压端即可,当发生过流现象时,用555电路的单稳态特性使电路工作在“打嗝”状态下。
1.5几种过流保护方式的比较
几种过流保护方式的比较如表1所列。
表1几种过流保护方式的比较
2结语
作者经过长期的研发与生产,比较了开关电源中所使用的各种过流保护方法,可以说,几乎没有一种过流保护方式是万能的,只有用555的保护方式性能价格比是较好的。一般来说,选择何种过流保护方式,都要结合具体的电路变换模式而做出相应的选择。只有经过认真的分析,大量的实验才能找到最适合的过流保护方式。保护方式设计的合理、有效,意味着产品的可靠性才可能更高。