关于电源限流保护电路及其应用的分析
出处:网络整理 发布于:2026-05-21 17:05:54 | 33 次阅读
目前,大部分电力电子设备采用过流后保护、逐波限流、过载限流和短路保护等方式,但这些方式无法满足部分感性负载的特殊需求,例如维持一定过载时间后再限流,同时还需要系统具备动态响应快和高可靠性的特点。
常用的限流保护电路
电阻初级限流电路
过电流的设定通常为额定电流的 110% ~ 130%,且一般为自恢复型。图 1 展示的是比较常用的过流保护电路,其主要功能是检测反激或正激变换器中初级的电流大小,并通过 IC 来控制 PWM 的驱动方波。
以由 UC3845 构成的开关电源部分电路为例,UC3845 的脚 7 为供电端,为其提供启动电压;引脚 2VFB 是误差放大器的反相输入端,为 UC3845 提供负反馈电压,该脚电压越高,驱动脉冲的占空比越小,以此来稳定输出电压。脚 4 和脚 8 外接的 R54、C41 决定了振荡频率,其振荡频率的较大值可达 500kHz。R42、C36 用于改善增益和频率特性。脚 6 输出的方波信号经 R8、R9 分压后驱动 MOSFEF 功率管;变压器一次侧绕组的能量传递到二次侧各绕组,经整流滤波后输出各数值不同的直流电压供负载使用。逐波限流电路
逐波限流电路是高频大功率开关电路的过载保护电路。该电路一般采用比较器监测电流的大小,以减少电流检测环节,加快电流检测速度,有效缩短限流时间。前级 RC 滤波虽然对限流速度有一定影响,但对于干扰有很大的抑制作用,能避免误封锁动作的发生。当电路检测到开关管过流时,会封锁开关管驱动脉冲,过流信号消失后保持驱动脉冲的封锁状态,直至下一开通脉冲到来时再解除封锁。其主要优点是不仅能对开关管过载做出有效的保护,而且避免了开关管在开通周期内多次开关所带来的损伤。当输出电流达到额定电流的 3.75 ~ 4.2 倍时,实现 PULSEBYPULSE 限流。
一种安全可靠的过载限流控制到额定电流的电路
上述两种限流保护电路虽然能起到一定的保护作用,但无法满足部分感性过载问题。下面将主要介绍一种可以短时间过载后将电流限制到额定电流的控制电路。
电路原理图
短时间过载后电流限制到额定电流的控制电路如图 2 所示。

当输出电流小于 20A(额定电流)时,电路处于正常工作状态。
当输出电流为 20 ~ 50A(过载)时,电路会启动相应的限流机制。
当输出电流大于 50A(过载)时,电路会采取进一步的保护措施,以确保系统的安全。
限流电路实际应用比较
对于以上介绍的 3 种限流电路,在实际使用中的应用对比如下:
电阻初级限流的特点
所用元器件少,调试比较容易,这使得其在一些对电路复杂度要求不高的场景中具有一定的优势。
逐波限流的特点
对于限流速度,要求过流发生到封锁驱动脉冲的时间尽量短,以避免限流点超出范围,但同时不能产生误封锁。对于驱动脉冲封锁解除时间,只能在下一开通周期解除封锁,以避免开关管在一个开通周期内多次开关,从而减少开关管的损伤。
额定电流限流电路的优点
采用一种短时间过载后电流限制到额定电流的控制电路,该电路结构简单,动态响应快,可靠性高,能满足部分感性负载过载问题,为电力电子系统的稳定运行提供了有力保障。
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