几款常用的保护电路
常用的六种开关电源输入保护电路

常用的六种开关电源输入保护电路
开关电源是开关稳压线性电源的简称,以前的电源产品是采用线性电源,这是一种晶体管线性稳压电源,由于效率低下等原因已逐渐被开关电源取代。
开关电源,顾名思义就是通过控制开关管的导通时间以及关断时间来维持输出电压的稳定的电源,已逐渐向小型化、效率化、模块化、高可靠性等方向发展。
对于开关电源,输入保护电路很重要,开关输入保护电路具有过流保护、过压保护以及浪涌抑制等功能,对于电网的电压冲击以及EMC等具有至关重要的作用。
下面列举6种开关电源输入保护电路
一、保险丝形式
保险丝有普通型的也有快速型的,具有熔点低、熔断速度快特点,但是在熔断时候会产生火花、冒烟,甚至有玻璃管的会爆裂,因此安全性较差。
仅有保险丝的输入保护电路,只有过流保护作用,一般选择保险丝时候实际的熔断电流要等于额定电流的1.5倍左右。
二、保险丝、压敏电阻形式
这种电路多了压敏电阻,压敏电阻规格有07471、10471、14471等规格,具有浪涌抑制功能,因此这种电路有过压、过流保护功能,有些还具有防雷击保护
三、熔断电阻器、压敏电阻形式
熔断电阻器与保险丝作用相同,都是起到过流保护,但是与保险丝不同的是熔断电阻器熔断时候不会产生火花以及烟雾,就安全性来说安全高一点;而压敏电阻具有浪涌电压吸收作用,因此这种电路形式具有过压、过流保护功能
四、保险丝、NTC热敏电阻形式
热敏电阻采用的是负温度系数的,它的阻值随温度的升高为降低,它具有抑制电路的浪涌电流能力
五、压敏电阻、NTC热敏电阻形式
六、保险丝、压敏电阻、NTC热敏电阻形式。
一文说清开关电源常用的几种保护

一文说清开关电源常用的几种保护
【原创版】
目录
一、开关电源的浪涌电流问题
二、开关电源的常用保护电路
1.电流保护
2.电压保护
3.过热保护
4.空载保护
5.短路保护
正文
在电力电子设备中,开关电源的应用越来越广泛,然而由于开关电源的输入电路采用电容滤波型整流电路,在电源接通瞬间,电容器充电会形成很大的浪涌电流,可能会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏,整流桥过流损坏,轻者也会使空气开关合不上闸,这些问题都会造成开关电源无法正常工作。
因此,为了解决这些问题,开关电源通常采用以下几种保护电路:
1.电流保护:通过设置电流限制电路,限制电源的输出电流,避免因负载电流过大而损坏电源。
2.电压保护:通过设置电压限制电路,限制电源的输出电压,避免因电压过高而损坏负载设备。
3.过热保护:通过设置过热保护电路,当电源内部温度过高时,自动切断电源,避免因过热而损坏电源。
4.空载保护:通过设置空载保护电路,当电源输出端空载时,自动切
断电源,避免因空载而损坏电源。
5.短路保护:通过设置短路保护电路,当电源输出端发生短路时,自动切断电源,避免因短路而损坏电源。
开关电源常用的几种保护电路

开关电源常用的几种保护电路评价开关电源的质量指标应该是以安全性、可靠性为第一原则。
在电气技术指标满足正常使用要求的条件下,为使电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作,必须设计多种保护电路,比如防浪涌的软启动,防过压、欠压、过热、过流、短路、缺相等保护电路。
开关电源常用的几种保护电路如下:1、防浪涌软启动电路开关电源的输入电路大都采用电容滤波型整流电路,在进线电源合闸瞬间,由于电容器上的初始电压为零,电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流,特别是大功率开关电源,采用容量较大的滤波电容器,使浪涌电流达100A以上。
在电源接通瞬间如此大的浪涌电流,重者往往会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏,整流桥过流损坏;轻者也会使空气开关合不上闸。
上述现象均会造成开关电源无法正常工作,为此几乎所有的开关电源都设置了防止流涌电流的软启动电路,以保证电源正常而可靠运行。
图1是采用晶闸管V和限流电阻R1组成的防浪涌电流电路。
在电源接通瞬间,输入电压经整流桥(D1~D4)和限流电阻R1对电容器C充电,限制浪涌电流。
当电容器C充电到约80%额定电压时,逆变器正常工作。
经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号,使晶闸管导通并短路限流电阻R1,开关电源处于正常运行状态。
图1 采用晶闸管和限流电阻组成的软启动电路图2是采用继电器K1和限流电阻R1构成的防浪涌电流电路。
电源接通瞬间,输入电压经整流(D1~D4)和限流电阻R1对滤波电容器C1充电,防止接通瞬间的浪涌电流,同时辅助电源Vcc经电阻R2对并接于继电器K1线包的电容器C2充电,当C2上的电压达到继电器K1的动作电压时,K1动作,其触点K1.1闭合而旁路限流电阻R1,电源进入正常运行状态。
限流的延迟时间取决于时间常(R2C2),通常选取为0.3~0.5s。
为了提高延迟时间的准确性及防止继电器动作抖动振荡,延迟电路可采用图3所示电路替代RC延迟电路。
图2 采用继电器K1和限流电阻构成的软启动电路图3 替代RC的延迟电路2、过压、欠压及过热保护电路进线电源过压及欠压对开关电源造成的危害,主要表现在器件因承受的电压及电流应力超出正常使用的范围而损坏,同时因电气性能指标被破坏而不能满足要求。
LED电源的几种保护电路

LED电源的几种保护电路1. 直通保护电路半桥和全桥是开关电源常用的拓扑结构,“直通”对其有很大的威胁,直通是同一桥臂两只晶体管在同一时间内同时导通的现象。
在换流期,开关电源易受干扰而造成直通,过大的直通电流会损坏用于逆变的电力电子器件。
一旦出现直通现象,须尽快检测到并立即关断驱动,以避免开关器件的PN结积累过大的热量而烧坏。
这里利用双单稳态集成触发器CD4528设计了一种针对全桥和半桥的直通检测、保护电路。
CD4528含两个单稳态触发器,其真值表如图1.芯片3脚与13脚分别为其内部两个独立单稳态电路的Clear端,5脚和11脚为单稳态的B输入端,4脚与12脚为单稳态的A输入端。
B端接高电平,只有当Clear端为高电平时,A端输入的上升沿触发才会有效。
PWM1与PWM2为PWM芯片输出的两路互补脉冲信号,主电路(见图2)中Q1、Q4的驱动与图3中PWM1同步,Q2、Q3的驱动与PWM2同步。
在A、B、C和D4点进行电流上升率采样然后转变为电压信号,并分别给图3中的直通信号1与直通信号2.主电路中的左右桥臂对称,就左桥臂的直通保护进行分析。
正常状态下,当Q1、Q4导通时,PWM1为高电平,PWM2为低电平,3脚高电平输入有效,A点和D点没有电流流过,不会触发单稳态;虽然B点和C点采到了正常输出的上升沿信号,但是13脚低电平时输入无效,所以不会触发单稳态,没有保护信号输出;而在直通时,Q3由于某种原因误导通了,A点将检测到很大的电流上升率并转换为电压信号;此时PWM1为高电平,图3中左边的单稳态被触发产生保护信号送到PWM 芯片的shutdow n 端,封锁PWM 脉冲输出。
2 过流保护电路当出现负载短路、过载或者控制电路失效等意外情况时,会引起流过开关管的电流过大,使管子功耗增大、发热,若没有过流保护装置,大功率开关管就可能损坏;调节电路失效还可能导致LED过流损坏。
过流保护一般通过取样电阻或霍尔传感器等来检测、比较,从而实现保护,但它们都有体积大和成本高的缺点。
24V开关电源的几种保护电路

24V开关电源常用的几种保护电路1.防浪涌软启动电路24V开关电源的输入电路大都采用电容滤波型整流电路,在进线电源合闸瞬间,由于电容器上的初始电压为零,电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流,特别是大功率开关电源,采用容量较大的滤波电容器,使浪涌电流达100A以上。
在电源接通瞬间如此大的浪涌电流,重者往往会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏,整流桥过流损坏;轻者也会使空气开关合不上闸。
上述现象均会造成开关电源无法正常工作,为此几乎所有的开关电源都设置了防止流涌电流的软启动电路,以保证电源正常而可靠运行。
2.过压、欠压及过热保护电路进线电源过压及欠压对开关电源造成的危害,主要表现在器件因承受的电压及电流应力超出正常使用的范围而损坏,同时因电气性能指标被破坏而不能满足要求。
因此对输入电源的上限和下限要有所限制,为此采用过压、欠压保护以提高电源的可靠性和安全性。
温度是影响电源设备可靠性的最重要因素。
根据有关资料分析表明,电子元器件温度每升高2℃,可靠性下降10%,温升50℃时的工作寿命只有温升25℃时的1/6,为了避免功率器件过热造成损坏,在开关电源中亦需要设置过热保护电路。
3.缺相保护电路由于电网自身原因或电源输入接线不可靠,24V开关电源有时会出现缺相运行的情况,且掉相运行不易被及时发现。
当电源处于缺相运行时,整流桥某一臂无电流,而其它臂会严重过流造成损坏,同时使逆变器工作出现异常,因此必须对缺相进行保护。
检测电网缺相通常采用电流互感器或电子缺相检测电路。
由于电流互感器检测成本高、体积大,故开关电源中一般采用电子缺相保护电路。
图5是一个简单的电子缺相保护电路。
三相平衡时,R1~R3结点H电位很低,光耦合输出近似为零电平。
当缺相时,H点电位抬高,光耦输出高电平,经比较器进行比较,输出低电平,封锁驱动信号。
比较器的基准可调,以便调节缺相动作阈值。
该缺相保护适用于三相四线制,而不适用于三相三线制。
电路稍加变动,亦可用高电平封锁PWM信号。
保护电路常见设计

保护电路常见设计保护电路是电子设计中非常重要的一环,它能有效地保护电子设备免受电路故障或异常工作的损害。
下面将介绍一些常见的保护电路设计。
1. 过载保护电路过载保护电路用于监测电路中的电流,当电流超过设定值时,它会立即切断电路以防止设备过载。
这种保护电路通常由热敏电阻或电流传感器组成,一旦检测到过载电流,它会触发继电器或开关,切断电源供应。
2. 过压保护电路过压保护电路用于防止电路受到过高的电压损害。
它通常由电压比较器和继电器组成。
当电路输入电压超过设定值时,电压比较器会触发继电器,切断电源供应。
3. 短路保护电路短路保护电路用于防止电路发生短路故障,它能够及时切断电源供应,以避免设备损坏。
这种保护电路通常由电流传感器和继电器组成,一旦检测到短路电流,电流传感器会触发继电器,切断电源供应。
4. 过温保护电路过温保护电路用于监测电路中的温度,当温度超过设定值时,它会触发继电器或开关,切断电源供应。
这种保护电路通常由温度传感器和继电器组成,一旦检测到过温,温度传感器会触发继电器,切断电源供应。
5. 欠压保护电路欠压保护电路用于监测电路输入电压,当输入电压低于设定值时,它会触发继电器或开关,切断电源供应。
这种保护电路通常由电压比较器和继电器组成,一旦检测到欠压,电压比较器会触发继电器,切断电源供应。
以上介绍了一些常见的保护电路设计,它们在电子设备中起着至关重要的作用,能够有效地保护电路免受损坏。
在设计过程中,需要根据实际需求选择合适的保护电路,并注意电路的可靠性和稳定性。
保护电路的设计需要经过充分的测试和验证,以确保其正常工作和可靠性。
只有在保护电路设计得当的情况下,才能更好地保护电子设备,延长其使用寿命。
电气控制系统常见的四大保护:短路,过载,欠压,相序

电气控制系统常见的四大保护:短路,过载,欠压,相序电气控制系统中常用的保护环节有短路保护、过载保护、缺相保护、欠压保护和相序保护等,这些保护在控制电路中都是通过哪些电器实现?一、短路保护常用的短路保护电器有熔断器和断路器。
熔断器比较适合于对动作准确度和自动化程度要求较差的系统中,如小容量的笼型电动机、一般的普通交流电源等。
但是熔断器有一个弊端,当发生短路时,可能发生一相熔断器熔断,造成设备缺相运行。
断路器又称空气开关,当电路发生短路故障时,它的电磁脱扣器自动脱扣进行短路保护,直接将三相电源同时切断,保护电路和设备的安全,因此广泛应用在电气控制系统中。
二、欠压保护欠压通常使用接触器作为保护,当主电动机控制线路,电源电压过低或断电时,接触器线圈释放,此时其主触点和辅助触点同时打开,使电动机电源切断并失去自锁。
三、相序保护通常采用相序保护器来作为相序保护。
相序保护器,可在相序不对时不让电动机启动,相序正确时,电动机正常启动,从而避免了可能由反转引发的事故,通常与接触器配套使用。
它适用于流动作业而又要求相序正确的电动机。
如空压机、风机、、水泵、油泵、中央空调机组、电控箱、起重机等设备中。
四、过载保护或热保护所谓过载保护就是指电动机的电流超过额定电流。
常见保护器件有热继电器、电机综合保护器、电机保护断路器。
热继电器的优点是结构简单、价格低廉,但是缺点是保护功能少,在电机出现堵转、缺相、长时间过载、启动超时等故障时,有时不能起保护作用。
电机综合保护器实际上是一个集断相、过载、堵转、三相不平衡等保护为一体的综合保护器,因为保护器是穿心式,就可以减少大电线的断点,从而减少发热点和故障点。
但是缺点也很明显,电动机综合保护器需要连续工作,这样因电网电压的波动、干扰、自身的发热等因素,使其的故障率也很高。
END。
五种常见电路保护器件的简介

目录产品详细内容介绍 (5)1.瞬态电压抑制二极管/静电保护元件(TVS/ESD) (5)2.金属氧化物压敏电阻(MOV) (8)3.半导体放电管(TSS) (10)4.气体放电管(GDT/SPG) (15)5.自恢复保险丝PPTC (18)附录A . 波形参数 (20)产品基本选型应用 (22)1.产品分类 (22)2.产品应用规则 (22)3.常见方案设计及分析 (23)产品详细内容介绍1.瞬态电压抑制二极管/静电保护元件(TVS/ESD)TVS(Transient Voltage Suppressors),瞬态抑制二极管,采用标准的半导体工艺制成的PN结结构器件。
应用时,反向并联于电路中,泄放瞬态浪涌等过电压,同时把电压箝制在预定水平。
单向和双向TVS的I-V特性如图1.1、图1.2所示,从图中可以看出TVS特性类似于二极管,在击穿电压V BR以下,流过TVS两端的电流很小(μA级),当电压高于击穿电压V BR,TVS的电流以指数规律增加。
表1.1为TVS规格参数。
图1.1 单向TVS伏安特性图1.2 双向TVS伏安特性表1.1 TVS参数1.1V RWM ,I RV RWM ,截止电压,即TVS的最大工作电压,在V RWM下,TVS认为是不工作的,即是不导通的。
I R,TVS截止电压下流过TVS两端的电流,即待机电流,I R应该在规定值范围内。
V RWM和I R测试回路如图1.3所示,对TVS两端施加电压值为V RWM,从电流表中读出的电流值即为TVS的漏电流I R,其中虚线框表示单向TVS测试回路。
对于SMAJ5.0A,当加在TVS两端的电压为5V DC 时,TVS的漏电流应小于800μA。
1.2V BR击穿电压,一般在规定的电流下测得的TVS两端的电压。
对于低压TVS,由于漏电流较大,所以测试电流选取的I T较大,如SMAJ5.0A,测试电流I T选取10mA。
V BR测试电路如图1.4所示,使用脉冲恒流源对TVS施加I T大小的电流时,读出TVS两端的电压则为击穿电压。
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几款常用的保护电路鉴于电源电路存在一些不稳定因素,而设计用来防止此类不稳定因素影响电路效果的回路称作保护电路。
在各类电子产品中,保护电路比比皆是,例如:过流保护、过压保护、过热保护、空载保护、短路保护等等,本文就整理了一些常见的保护电路。
1、电机过热保护电路生产中所用的自动车床、电热烘箱、球磨机等连续运转的机电设备,以及其它无人值守的设备,因为电机过热或温控器失灵造成的事故时有发生,需要采取相应的保安措施。
PTC热敏电阻过热保护电路能够方便、有效地预防上述事故的发生。
下图是以电机过热保护为例,由PTC热敏电阻和施密特电路构成的控制电路。
图中,RT1、RT2、RT3为三只特性一致的阶跃型PTC热敏电阻器,它们分别埋设在电机定子的绕组里。
正常情况下,PTC热敏电阻器处于常温状态,它们的总电阻值小于1KΩ。
此时,V1截止,V2导通,继电器K得电吸合常开触点,电机由市电供电运转。
当电机因故障局部过热时,只要有一只PTC热敏电阻受热超过预设温度时,其阻值就会超过10KΩ以上。
于是V1导通、V2截止,VD2显示红色报警,K失电释放,电机停止运转,达到保护目的。
PTC热敏电阻的选型取决于电机的绝缘等级。
通常按比电机绝缘等级相对应的极限温度低40℃左右的范围选择PTC热敏电阻的居里温度。
例如,对于B1级绝缘的电机,其极限温度为130℃,应当选居里温度90℃的PTC热敏电阻。
2、逆变电源中的保护电路逆变器经常需要进行电流转换,如果电路中的电流超出限定范围,将对电路和关键器件造成很大伤害,因此保护电路在逆变电源中就显得尤为重要。
(1)防反接保护电路如果逆变器没有防反接电路,在输入电池接反的情况下往往会造成灾难性的后果,轻则烧毁保险丝,重则烧毁大部分电路。
在逆变器中防反接保护电路主要有三种:反并肖特基二极管组成的防反接保护电路,如下图所示。
由图可以看出,当电池接反时,肖特基二极管D导通,F被烧毁。
如果后面是推挽结构的主变换电路,两推挽开关MOS管的寄生二极管的也相当于和D并联,但压降比肖特基大得多,耐瞬间电流的冲击能力也低于肖特基二极管D,这样就避免了大电流通过MOS管的寄生二极管,从而保护了两推挽开关MOS管。
这种防反接保护电路结构简单,不会影响效率,但保护后会烧毁保险丝F,需要重新更换才能恢复正常工作。
采用继电器的防反接保护电路,基本电路如下:由图中可以看出,如果电池接反,D反偏,继电器K的线圈没有电流通过,触点不能吸合,逆变器供电被切断。
这种防反接保护电路效果比较好,不会烧毁保险丝F,但体积比较大,继电器的触点的寿命有限。
采用MOS管的防反接保护电路,基本电路如下所示:图中D为防反接MOS的寄生二极管,便于分析原理画出来了。
当电池极性未接反时,D正偏导通,Q的GS极由电池正极经过F、R1、D回到电池负极得到正偏而导通。
Q导通后的压降比D的压降小得多,所以Q导通后会使D 得不到足够的正向电压而截至;当电池极性接反时,D会由于反偏而截至,Q也会由于GS反偏而截至,逆变器不能启动。
这种防反接保护电路由于没有采用机械触点开关而具有比较长的使用寿命,也不会像反并肖特基二极管组成的防反接保护电路那样烧毁保险丝F.因而得到广泛应用,缺点是MOS导通时具有一定的损耗。
足够畅通无阻地通过比较大的电流还保持比较低的损耗。
(2)电池欠压保护为了防止电池过度放电而损坏电池,我们需要让电池在电压放电到一定电压的时候逆变器停止工作,需要指出的一点是,电池欠压保护太灵敏的话会在启动冲击性负载时保护。
这样逆变器就难以起动这类负载了,尤其在电池电量不是很充足的情况下。
请看下面的电池欠压保护电路。
可以看出这个电路由于加入了D1、C1能够使电池取样电压快速建立,延时保护。
3、锂电池充电保护电路锂电池过充,过放电都会影响电池的寿命。
在设计时,要注意锂电池的充电电压,充电电流。
然后选取合适的充电芯片。
注意要防止锂电池的过充,过放,短路保护等问题。
同时,设计完成后要经过大量的测试。
(1)锂电池充电电路的设计这里选择了芯片TP4056为例子。
根据所接电阻不同可以控制充电最大电流。
可以设计充电指示灯,可以设计充电温度即多少到多少度之间进行充电。
(2)充电保护电路选择芯片DW01 和GTT8205的组合,可以做到短路保护,过充过放电的保护。
4、开关电源中的过流保护电路(1)开关电源中常用的过流保护方式过电流保护有多种形式,如图1所示,可分为额定电流下垂型,即フ字型;恒流型;恒功率型,多数为电流下垂型。
过电流的设定值通常为额定电流的110%~130%。
一般为自动恢复型。
图1中①表示电流下垂型,②表示恒流型,③表示恒功率型。
▲图1 过电流保护特性(2)用于变压器初级直接驱动电路中的限流电路在变压器初级直接驱动的电路(如单端正激式变换器或反激式变换器)的设计中,实现限流是比较容易的。
图2是在这样的电路中实现限流的两种方法。
图2电路可用于单端正激式变换器和反激式变换器。
图2(a)与图2(b)中在MOSFET的源极均串入一个限流电阻Rsc,在图2(a)中,Rsc提供一个电压降驱动晶体管S2导通,在图2(b)中跨接在Rsc上的限流电压比较器,当产生过流时,可以把驱动电流脉冲短路,起到保护作用。
图2(a)与图2(b)相比,图2(b)保护电路反应速度更快及准确。
首先,它把比较放大器的限流驱动的门槛电压预置在一个比晶体管的门槛电压Vbe更精确的范围内;第二,它把所预置的门槛电压取得足够小,其典型值只有100mV~200mV,因此,可以把限流取样电阻Rsc的值取得较小,这样就减小了功耗,提高了电源的效率。
▲(a)晶体管保护▲(b)限流比较器保护图2在单端正激式或反激式变换器电路中的限流电路当AC输入电压在90~264V范围内变化,且输出同等功率时,则变压器初级的尖峰电流相差很大,导致高、低端过流保护点严重漂移,不利于过流点的一致性。
在电路中增加一个取自+VH的上拉电阻R1,其目的是使S2的基极或限流比较器的同相端有一个预值,以达到高低端的过流保护点尽量一致。
(3)用于基极驱动电路的限流电路在一般情况下,都是利用基极驱动电路把电源的控制电路和开关晶体管隔离开来。
变换器的输出部分和控制电路共地。
限流电路可以直接和输出电路相接,其电路如图3所示。
在图3中,控制电路与输出电路共地。
工作原理如下:▲图3 用于多种电源变换器中的限流电路电路正常工作时,负载电流IL流过电阻Rsc产生的压降不足以使S1导通,由于S1在截止时IC1=0,电容器C1处于未充电状态,因此晶体管S2也截止。
如果负载侧电流增加,使IL 达到一个设定的值,使得ILRsc=Vbe1+Ib1R1,则S1导通,使电容器C1充电,其充电时间常数τ= R2C1,C1上充满电荷后的电压是VC1=Ib2R4+Vbe2。
在电路检测到有过流发生时,为使电容器C1能够快速放电,应当选择R4(4)无功率损耗的限流电路上述两种过流保护比较有效,但是Rsc的存在降低了电源的效率,尤其是在大电流输出的情况下,Rsc上的功耗就会明显增加。
图4电路利用电流互感器作为检测元件,就为电源效率的提高创造了一定的条件。
图4电路工作原理如下:利用电流互感器T2监视负载电流IL,IL在通过互感器初级时,把电流的变化耦合到次级,在电阻R1上产生压降。
二极管D3对脉冲电流进行整流,经整流后由电阻R2和电容C1进行平滑滤波。
当发生过载现象时,电容器C1两端电压迅速增加,使齐纳管D4导通,驱动晶体管S1导通,S1集电极的信号可以用来作为电源变换器调节电路的驱动信号。
▲图4无功耗限流电路电流互感器可以用铁氧体磁芯或MPP环型磁芯来绕制,但要经过反复实验,以确保磁芯不饱和。
理想的电流互感器应该达到匝数比是电流比。
通常互感器的Np=1,Ns=NpIpR1/(Vs+VD3)。
具体绕制数据最后还要经过实验调整,使其性能达到最佳状态。
(5)用555做限流电路图5为555集成时基电路的基本框图。
▲图5 555集成时基电路的基本框图555集成时基电路是一种新颖的、多用途的模拟集成电路,有LM555,RCA555,5G1555等,其基本性能都是相同的,用它组成的延时电路、单稳态振荡器、多谐振荡器及各种脉冲调制电路,用途十分广泛,也可用于直接变换器的控制电路。
555时基电路由分压器R1、R2、R3,两个比较器,R-S触发器以及两个晶体管等组成,电路在5~18V范围内均能工作。
分压器提供偏压给比较器1 的反相输入端,电压为2Vcc/3,提供给比较器2的同相输入端电压为Vcc/3,比较器的另两个输入端脚2、脚6分别为触发和门限,比较器输出控制R-S触发器,触发器输出供给输出级以及晶体管V1的基极。
当触发器输出置高时,V1导通,接通脚7的放电电路;当触发器输出为低时,V1截止,输出级提供一个低的输出阻抗,并且将触发器输出脉冲反相。
当触发器输出置高时,脚3输出的电压为低电平,触发器输出为低时,脚3输出的电压为高电平。
输出级能够提供的最大电流为200mA,晶体管V2是PNP管,它的发射极接内部基准电压Vr,Vr的取值总是小于电源电压Vcc,因此,若将V2的基极(脚4 复位)接到Vcc上,V2的基—射极为反偏,晶体管V2截止。
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。