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簡單了解過流保護原理分析

電子設計 ? 來源:8號線攻城獅微信公眾號 ? 作者:孔乙不己 ? 2021-02-22 10:51 ? 次閱讀

過流保護的概念:

電流保護(Over Current Protection)就是當電流超過預定最大值時,使保護裝置動作的一種保護方式。當流過被保護原件中的電流超過預先整定的某個數值時,保護裝置啟動,并用時限保證動作的選擇性,使斷路器跳閘或給出報警信號。過流保護電路電路設計中我們經常會遇到,上圖是一個常用的過流保護的設計。下面大概講一講其工作的原理。

原理分析:

首先左側CRTL-LOAD是單片機輸出開啟負載的控制端。CRTL-LOAD輸出高電平,Q2打開,負載LOAD-IN接入。負載正常的情況下電路不會有異樣,但是當負載突然變大(短路或者接錯負載情況下)時,保護電路開始起作用。

下面分析一下過載保護部分的電路,即Q1、R3、R4、R5組成部分。Q1是常規的硅管,導通壓降大致在0.7V,上圖中在不接任何負載的情況下,Q1的基極電位可以計算出:
VQ1b=(R3+R4)/(R3+R4+R5)*5≈0.314V

因為當負載接入時,會在R3上產生壓降,從而推動Q1基極電位增大,我們默認理想情況下0.7V時,三極管Q1會動作,由此理論上可以計算出接入多大負載電路會關斷:
Ib=(0.7-VQ1b)/R3=0.386V/10=0.0386A=38.6mA

即理論上此電路最多可以接入38.6mA的負載,超過38.6mA之后,由于負載增大,導致Q1基極電位增大超過三極管理論開啟電壓0.7V導致Q1導通,從而拉低Q2基極,導致Q2關斷,最終切斷后面的大負載起到過流保護的作用。

器件選取需要注意:

R3要注意其精度以及封裝,根據需要的功耗選擇合適的封裝,避免小封裝對應大功耗導致器件過熱。

Q2根據負載要求留有一定余量。

任何電路都不一定完美,這個電路也一樣,大家可以在留言區發表自己獨到的見解。
編輯:hfy

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