输出短路保护的电路设计

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电力变换装置中短路保护电路的设计

电力变换装置中短路保护电路的设计
0 引言
由于电力变换装置均工作在大功率环境中，过流和短路是不可避免的。

为了确保电力变换装置安全可靠地工作，有效的电流保护设计是必须的。

而过流相对于短路对变换装置的危害要小，再加上各种资料对过流保护介绍得比较多，故在此主要讨论电力变换装置中的短路保护的设计。

现代电力变换装置均采用大功率半导体开关器件，其所能承受的电流过载能力相对于旋转变流装置要低得多，如IGBT一般只能承受几十个μs甚至几个μs的过载电流，一旦短路发生就要求保护电路能在尽可能短的时间内关断开关器件，切断短路电流，使开关器件不致于因过流而损坏。

但是，在短路情况下迅速关断开关器件，将导致负载电流下降过快而产生过大的di/dt，由于引线电感和漏感的存在，过大的di/dt将产生很高的过电压，而使开关器件面临过压击穿的危险。

对于IGBT，过高的电压又可能导致器件内部产生擎住效应失控而损坏器件。

因此，必须综合考虑和设计电力变换装置短路保护，以确保电流保护的有效性。

1 短路保护电路的设计
由于IGBT综合了场效应管输入阻抗高，驱动功率小和双极晶体管电压容量大，电流密度高的优点，而成为了现代电力变换装置中使用最广泛的一种开关器件，下面以其为保护对象进行讨论。

1.1 过流信息检测
为了实现IGBT的短路保护，必须进行过流检测。

适用于过流检测方法，。

一个经典输出短路保护电路word精品

& 一个经典输出短路保护电路上电：C2两端电压不能突变，Q2基极电压由VCC 开始下降，下降到Q2可以导通（BE 结压降取0.7V ），这个时间大概是0.12mS 但是同时Q1也在起到阻止Q2导通的作用，Q1导通的时间大概是：5.87mS 也就是说Q2在5.87mS 后才会导通，但是同时 C3在阻止Q3的导通，阻止时间是0.17mSQ3在上电0。

17MS 后导通，负载得电，Q3C 极电压达到13.3左右，迫使Q2截至，由此可见Q1可以去掉。

短路时，Q3C 极被拉低，Q2导通，形成自锁，迫使 Q3截止，Q3 截至后面负载没有电压，这时有没有负载已经没有关系了，所以即使拿掉负载也不会有输出。

要想拿掉负载后恢复输出，可以在Q3得 C E 结上接一个电阻，取1K 左右。

VCC 13.2V-« --------------------- -------------L C2 厂 lOOnFJ Q 2--------------- 2H3&D6------ WvlOkcHimC110GnF MAAAr22kQhm瞰路功誉描远:当特出短齬后・输出立即关闭;就时，印悽将短路矗销■转出保持为0 ■懸须重新加电后才有特出. 而月・搐输出管Q3撇成IRL 触02 ［他0£管）却无法实現上面所说的功誉.±L £3 ■■ 一 3.3 uF 01 R17 1N414S lUkDhm D21IU001 R6 lOkohm自动恢复短路保护自锁短路保护秀一下本人曾经设计的最简短路保护电路，本电路由一个光电耦合器和一个按钮组成。

启动时需要按一下BW按钮使光电耦合器接通并自锁，按钮弹开，负载通过光电耦合器岀口进行通电。

若输岀端发生短路，则光耦失电，岀口打开，输岀则自动断开。

失电。

其缺点显而易见，我就不多说了！！呵呵，我只用它来保护过一个5VLED灯指示回路可通过短路测试！！。

直流可调稳压电源的电流保护与短路保护设计

直流可调稳压电源的电流保护与短路保护设计在电子设备中，直流可调稳压电源起到了为其他电子元件或电路提供稳定的直流电压的重要作用。

然而，在使用直流可调稳压电源时，电流保护和短路保护是必不可少的功能，以确保电子设备的安全运行和保护电子元件不受损坏。

本文将重点讨论直流可调稳压电源的电流保护与短路保护的设计原理。

1. 电流保护设计直流可调稳压电源的电流保护设计是为了防止电流超过设定范围，从而保护电子元件和电路的安全运行。

常见的电流保护设计方式包括电流限制保护和过载保护。

1.1 电流限制保护电流限制保护通过对电源输出电流进行实时监测，当输出电流超过设定的最大电流值时，电源会自动降低输出电流，以保护电子元件不受过大电流损害。

电流限制保护通常通过可编程电流源或电流检测电路来实现。

可编程电流源可以根据需要调整输出电流的上限，而电流检测电路则可以对电源输出的电流进行实时监测。

1.2 过载保护过载保护是另一种常见的电流保护设计方式，它通过对电源输出电流进行快速检测，当输出电流超过设定的过载电流阈值时，电源会立即切断输出电流，以避免电源和电子元件受损。

过载保护可以使用电流检测电路和电子开关等组件来实现。

2. 短路保护设计短路保护是直流可调稳压电源中非常重要的一项保护功能。

短路通常指的是在负载端出现短接或低阻值情况，这可能导致电源输出电流急剧上升，从而对电源和电子元件造成损害。

因此，短路保护设计旨在及时检测并防止短路情况的发生。

2.1 短路检测短路保护的核心是对短路情况进行检测。

常见的短路检测方式包括电流检测、电压检测和功率检测等。

其中，电流检测是最常用的方法。

电流检测可以通过在电源输出端加入电流检测电阻来实现，当检测到输出电流急剧上升时，电源会立即切断输出电流。

2.2 短路保护动作当短路情况被检测到时，直流可调稳压电源应迅速切断输出电流，以保护电源和电子元件。

切断输出电流可以通过电子开关和短路保护电路来实现。

电子开关可以迅速切断输出电流，而短路保护电路则可以对电源进行控制，确保输出电流及时切断。

buck型dc-dc变换器中保护电路的设计

buck型dc-dc变换器中保护电路的设计Buck型DC-DC变换器是一种常见的降压型电源转换器，广泛应用于各种电子设备中。

在进行Buck型DC-DC变换器的设计过程中，保护电路的设计非常重要，可以保护变换器及其他电路不受损坏，保证电源系统的正常运行。

保护电路主要包括输入端和输出端的保护。

在输入端，保护电路的设计主要是为了防止输入电压过高或过低、瞬时过流和输入短路等情况对变换器产生不利影响。

一般情况下，设计输入端的保护电路主要包括过压保护、欠压保护和输入限流等功能。

首先，过压保护是为了防止输入电压超过变换器的额定输入电压范围，对于Buck 型DC-DC变换器来说，一般输入电压范围是相对稳定的，因此可以通过过压保护电路检测输入电压，并在超过设定阈值时触发保护措施，例如通过断开输入电源或者切断输入端的电流流通路径等方式。

其次，欠压保护是为了防止输入电压过低而影响Buck型DC-DC变换器的正常工作。

一般来说，欠压保护可以通过监测输入电压并在低于设定阈值时触发保护措施，如停止输出电流或关闭整个变换器等方式。

最后，输入限流是为了防止输入电流瞬时过高而损坏Buck型DC-DC变换器。

输入限流电路主要通过设置合适的电流检测电阻和比较器等元件来实现，当输入电流超过预设阈值时，可以通过控制开关管或采取其他措施限制输入电流值。

在输出端，保护电路的设计主要是为了防止输出端负载短路、过载和过压等情况对Buck型DC-DC变换器产生不利影响，同时保护被供电电路不受损坏。

首先，负载短路保护是为了防止输出端负载短路时产生大电流对Buck型DC-DC 变换器和被供电电路造成损坏。

负载短路保护电路主要包括电流检测电阻、比较器和限流电路等元件，当输出电流超过设定阈值时，保护电路会采取相应的控制措施，如限制电流或断开输出电源等。

其次，过载保护是为了防止输出端负载电流过大而超过Buck型DC-DC变换器的额定输出能力，导致器件及电路故障。

一个高可靠性的短路保护电路设计及其应用

Ｄｅｉｎｎｄａｌｃｔｏｏｉｈｙｒｌｂｌｈｏｔｃｒｕｉｏｅｔｏｉｃｉｓｇａｐｐｉａｉｎｆａｈｇｌｅｉｅｓｒ — ｉｃｔｐｒｔｃｉｎｃｒｕｔａ
ＬＵＯＺｈｉｃｎｇ．ＨＵＡＮＧｉｚｅｎ —ｏＳｈ —ｈ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｂａｅｎａｃｎｔｎｕｒｎｉｉｃｒｕｔａｈｇｌｅｉｂｅｃｒｅｔｉｔｃｒｕｔｆｒｓｏｔｉｕｔｗｓｄｓｎｄａｄｓｄｏｏｓｔｃｒｅｔｌｎｔｉｉｉｈｙｒｌｌｕｎｍｉｉｉｏｈｒｒｉａｅｉｅｎａｒｃ．ａ１ｃｃｃｇ
第ｌ８卷第１０期
Ｖ０．８Ｉ１Ｎｏ１．０
电子设计工程
ＥｌｃｒｎｃＤｅｉｎＥｎｇｎｅｒｎｅｔｏｉｓｇｉｅｉｇ
２１００年ｌ０月
０ｃ．２０ｔ０１
一
个高可靠性的短路保护电路设计及其应用
罗志聪，黄 பைடு நூலகம் 震
ｖｌｄｔｄｔｒｉｇｐｒｎｃｐｌｓｔｔｔｅｒｃｉｅｕｒｅｔｉｉｏｅｃｏｄｉｏａｃｒａｎｓａｅｂａｅｎｃｒｅｔｍｉｏａｉａｅ．Ｉｓｗｏｋｎｉｉｅｉｈａｈｅｔｆｒｃｒｎｓｍｒｒｄａｃｒｎｇｔｅｔｉｃｌｓｄｏｕｒｎｒｒｉｃｒｕｉ，ａｄｔｎｔｒｕｇｈａｌｎｅｉｔｒｉｏａｃｒｅｐｏｄｉｏｔｇｉｎａｌｕｅｓｌｍｉｔｈｏｇｈｅ￣ｅａｋｉｃｔｎｈｅｈｏｈｔｅｓｍｐｉｇｒｓｓｏｎｔｏｒｓｎｎｇｖｌａｅ，ｆｌｙｃｒｎｔｉｉｔｅｄｔｒｕｈｔｄｂｃｃｒｕｉ．ＡＤＳｓｍｕｌｔｏｅｕｔｈｏｔａｖｎｉｈｒｓａｌｒｅｎｉｃｔｉａｉｎｒｓｌｓｓｗｈｔｅｅｆｔｅｅｉａｇｕｍｂｅｆｇｏｄ—ｅｅｏｓｒｏｒｕｎｌｖｌｎｉｅ，ｉｃｎｅｆｃｉｅｙｐｒｔｃｈｅｔａｆｅｔｖｌｏｅｔｔｒｇｕａｏｓａｅｐｔｕｒｆｔｔｔｂｙｅｌｔｒｎｄｋｅｈｅｔｎｏｓａｅｓａｌ．Ｏｎｃｈｈｒ— ｉｃｔｃｎｔｏｓｒｍｏｅｅｔｅｓｏｔｃｒｕｉｏｄｉｉｎｉｅｖｄ，ｔｅｒｇａｏｙｔｍｕｏｔｃｌｙｈｅｕｌｔｒｓｓｅａｔｍａｉａｌｒｔｒｏｔｅｎｏｍａｐｅａｉｇｍｏｅｅｕｎｓｔｈｒｌｏｒｔｎｄ．Ｋｅｙｗｏｒ：ｌｎａｅｕａｏｓ；ｃｒｅｎｉｉｃｒｕｔｉｈｙｒｉｂｌｄｓｉｅｒｒｇｌｔｒｕｒｔｌｍｔｉｃｉ；ｈｇｌｅｌａｅ；ａｔｍａｉａｌｅｕｒｏｔｅｎｏｍａｅａｉｇｍｏｅｕｏｔｃｌｙｒｔｎｔｈｒｌｏｐｒｔｎｄ

buck型dc-dc变换器中保护电路的设计

buck型DC-DC变换器是一种常见的电源转换器，用于将高压直流电源转换为稳定的低压直流电源，广泛应用于电子设备和通信系统中。

在设计buck型DC-DC变换器时，保护电路的设计至关重要，可以有效保护电路和相关元器件，提高整个系统的可靠性和稳定性。

本文将从保护电路的设计入手，对buck型DC-DC变换器进行深入研究和分析。

1. 保护电路的作用保护电路是buck型DC-DC变换器中的重要组成部分，其主要作用是防止过流、过压、过温等异常情况对电路和元器件造成损坏。

通过及时检测异常信号并采取相应的保护措施，可以有效避免电路的故障和损坏，延长系统的使用寿命。

2. 过流保护电路设计过流是buck型DC-DC变换器中常见的故障情况之一，如果电流超过设定的安全范围，将会对电路和元器件造成严重的损害。

在设计过流保护电路时，需要合理选择电流传感器和保护元件，并设置合适的保护触发门槛。

常用的过流保护电路包括电流限制器、熔断器和过流保护芯片等，通过这些器件的合理组合可以实现对电路的有效保护。

3. 过压保护电路设计过压是另一种常见的故障情况，当输入电压超过设定的安全范围时，将对电路和元器件产生严重的影响。

在设计过压保护电路时，需要考虑输入电压的波动范围和保护触发门槛，并选择合适的过压保护器件进行搭配。

常用的过压保护电路包括过压保护芯片、击穿二极管和电容滤波器等，通过这些器件的合理配置可以有效防止过压对电路的损坏。

4. 过温保护电路设计过温是buck型DC-DC变换器中的另一个重要故障情况，当工作温度超过元器件的最大承受温度时，将会导致电路的失效和损坏。

在设计过温保护电路时，需要合理选择温度传感器和保护器件，并设置适当的保护触发温度。

常用的过温保护电路包括温度开关、热敏电阻和温度保护芯片等，通过这些器件的合理配置可以实现对电路的及时保护。

5. 其他保护电路设计除了上述提到的过流、过压和过温保护电路外，buck型DC-DC变换器的保护系统还需要考虑短路保护、输入欠压保护和输出失稳保护等其他故障情况。

直流稳压电源短路保护报警电路设计

直流稳压电源的发展已有几十年的历史，已从分立器件发展到集成电路。集成稳压电路具有体积小、重量轻、耗电少、寿命长等优点，随着功率集成电路的发展，集成稳压电路已有多个品种、多种型号问世，按输出电压、输出电流形成系列产品，已成为直流稳压电源的主流产品，特别适用于小型电子设备使用。几乎所有的电子电路都需要稳定的直流电源，在检定检修电子设备时，除了要有合适的标准仪器外，还必须要有合适的直流电源及调节装置。在进行电子设备维修以及在电子类的模拟及数字等相关课程的实验、实习中，经常用到直流稳压电源。在操作过程中难免有短路情况发生。一般的直流稳压电源自身都有保护措施，使用当中瞬时发生输出端对地短路，是不会立即烧毁集成稳压器的，但长时间短路是绝对不允许的。如果一旦发生短路就有报警，提示使用者立即切断电源，排除故障后重开电源就能恢复正常输出。综合电路实验箱在电子技术实验室使用非常广泛，有＋Ｉ２Ｖ，＋５Ｖ，一１２Ｖ等几路输出，数字实验电路还有一个＋５Ｖ电源插口。许多学生实验过程中不遵守操作规程，因操作失误造成直流稳压电源损坏的现象经常发生，具体出现以下三类错误：一是电源直接短路造成的严重过载而损坏电源电路，此类错误的后果是损坏稳压器、整流二极管或变压器；二是负载过重，这往往是实习生由于接线错误，如芯片的线接错，虽没有直接短路，但可能引起电流超过额定值，若再加上没有及时排除故障，通电时间过长，而损坏电路，如损坏芯片，进一步损坏电源电路器件；还有一种可能是将＋１２Ｖ或者一ｌ２ｖ电源插入到数字实验电路的＋５Ｖ电源插口，这样造成数字电路（如高低电平信号形成电路，数码信号显示电路等等）中的集成块损坏，特别是ＴＴＬ集成电路块的损坏。因此，

放大器电压输出短路保护

放大器电压输出短路保护引言：放大器是电子设备中常见的一种电路，用于将输入信号放大到所需的幅度。

然而，当放大器输出被短路时，可能会导致电路受损甚至发生故障。

为了解决这个问题，工程师们设计了各种方法来保护放大器免受短路的影响。

本文将介绍放大器电压输出短路保护的原理和常见的实现方法。

一、放大器的工作原理放大器是一种能够增加信号幅度的电子设备。

它通常由输入端、输出端和一个放大电路组成。

输入信号经过放大电路后，输出信号的幅度会增加。

然而，当输出端短路时，放大器可能无法正常工作，甚至会受到损坏。

二、电压输出短路保护的原理为了保护放大器免受输出短路的影响，工程师们引入了电压输出短路保护机制。

该机制能够在输出短路时，及时切断输出电流，以保护放大器不受损坏。

电压输出短路保护一般通过以下原理来实现：1. 过流保护：当输出电流超过一定阈值时，保护电路会自动切断输出电流，以防止过大的电流损坏放大器。

2. 温度保护：当放大器温度超过一定阈值时，保护电路会自动切断输出电流，以防止温度过高引起的损坏。

3. 短路检测：通过检测输出端的电压，判断是否存在短路情况，一旦检测到短路，保护电路会立即切断输出电流。

三、常见的电压输出短路保护实现方法1. 电流检测保护：在输出电路中加入电流检测电阻，通过检测电阻两端的电压来获得输出电流信息。

当输出电流超过设定的阈值时，保护电路会切断输出电流，以保护放大器。

2. 温度检测保护：在放大器芯片上安装温度传感器，当温度超过设定的阈值时，保护电路会切断输出电流。

同时，还可以通过控制风扇的转速来降低芯片温度。

3. 短路检测保护：在输出端加入短路检测电路，通过检测输出端的电压来判断是否存在短路。

一旦检测到短路，保护电路会立即切断输出电流。

四、电压输出短路保护的应用电压输出短路保护在各种电子设备中都得到了广泛应用。

例如，音频放大器、功放等设备都需要采用电压输出短路保护机制，以防止输出端短路引起的设备损坏。

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输出短路保护的电路设计
上电：C2 两端电压不能突变，Q2 基极电压由VCC 开始下降，下降到Q2 可以导通(BE 结压降取0.7V)，这个时间大概是0.12mS。

但是同时Q1 也在起到阻止Q2 导通的作用，Q1 导通的时间大概是：5.87mS 也就是说Q2 在5.87mS 后才会导通，但是同时C3 在阻止Q3 的导通，阻止时间是0.17mS。

Q3 在上电0。

17MS 后导通，负载得电，Q3 C 极电压达到13.3 左右，迫使Q2 截至，由此可见Q1 可以去掉。

短路时，Q3 C 极被拉低，Q2 导通，形成自锁，迫使Q3 截止，Q3 截至后面负载没有电压，这时有没有负载已经没有关系了，所以即使拿掉负载也不
会有输出。

要想拿掉负载后恢复输出，可以在Q3 得 C E 结上接一个电阻，取1K 左右。

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