過載保護(hù)電路圖設(shè)計(jì)（六）

開關(guān)電源的過載保護(hù)電路設(shè)計(jì)

1、恒功率控制過載保護(hù)電路

UC3842控制的電流型反激式開關(guān)電源原理圖如圖1所示，它采用雙環(huán)控制模式，一個(gè)是檢測輸出電壓的電壓外環(huán)，一個(gè)是檢測開關(guān)電流的電流內(nèi)環(huán)，而與電流內(nèi)環(huán)并行的是逐周期限流的功率限制模塊。其中Uin為全電壓范圍全橋整流后的直流電壓，Uth對應(yīng)PWM芯片的限制功率點(diǎn)，由于齊納二極管Z1的作用，Uth的電壓值鉗位在1V，使電感峰值電流受到限制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)功率限制。當(dāng)輸出負(fù)載達(dá)到功率限制點(diǎn)后，隨著負(fù)載電流的繼續(xù)增大，輸出電壓將降低，進(jìn)入恒功率控制階段;由于提供給控制芯片供電的輔助電源電壓反映輸出電壓，當(dāng)輸出電壓降低到一定程度，輔助電源將不能維持IC正常供電，電源將做重復(fù)的關(guān)斷重啟動作，進(jìn)入打嗝模式（Hiccup-mode）保護(hù)階段;負(fù)載恢復(fù)正常后，電源恢復(fù)正常工作。根據(jù)上述原理可知圖2所示的恒功率控制過載保護(hù)電路輸出電壓與輸出電流關(guān)系。

值得注意的是，從開關(guān)電流取樣至開關(guān)管Q1關(guān)斷存在傳輸延遲，包括控制芯片從電流取樣輸入至輸出的傳輸延遲（UC3842的典型值是150ns）、開關(guān)管Q1的關(guān)斷延遲以及用于消除開關(guān)電流前沿尖峰的濾波電路造成的延遲。這段延遲時(shí)間會使在全電壓范圍工作（90~264Vac）的開關(guān)電源低壓工作與高壓工作的最大功率點(diǎn)不一致，實(shí)際應(yīng)用中需要加入輸入電壓補(bǔ)償電路進(jìn)行補(bǔ)償，以減小高輸入電壓與低輸入電壓時(shí)最大功率點(diǎn)的差異。如圖1所示，即該電路通過補(bǔ)償電阻RP、RS2對偵測的開關(guān)電流信號疊加一個(gè)隨輸入電壓變化的直流分量來實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償作用。實(shí)際應(yīng)用中，RS2取值為1k：左右，以保證RP的取值足夠大以及對控制IC進(jìn)行保護(hù)。下面將分別介紹不連續(xù)導(dǎo)電模式（DCM）、連續(xù)導(dǎo)電模式（CCM）兩種情況下RP與RS1的求法。圖3為分別在兩種模式下補(bǔ)償后的開關(guān)電流波形圖。其中，Ith為UC3842的最大電流取樣輸入門限，其值為Uth與檢測電阻RS1的比值，ICL、ICH為低壓與高壓輸入時(shí)的補(bǔ)償電流，td為從開關(guān)電流取樣輸入至開關(guān)管Q1關(guān)斷的傳輸延遲，IPH為高輸入電壓時(shí)的開關(guān)電流峰值，IPL為低輸入電壓時(shí)的開關(guān)電流峰值。