引言

電力電子設(shè)備與我們的工作和生活關(guān)系越來越密切，電子設(shè)備一個(gè)核心的部分就是電源．電源作為一切電子產(chǎn)品的供電設(shè)備．可靠的性能只是其一， 重要的是電源的保護(hù)功能。在我們生活看到常見的一些負(fù)載，比如說電梯，地鐵屏蔽門等，這些都是感性負(fù)載，當(dāng)屏蔽門開門時(shí)，需要大電流來驅(qū)動(dòng)，同樣關(guān)門時(shí)也需要大電流來驅(qū)動(dòng)．而且在開關(guān)門時(shí)容易過載。時(shí)間也要求過載能維持1S左右，系統(tǒng)也不能保護(hù)，這樣對(duì)電力電子系統(tǒng)的可靠性。穩(wěn)定性要求就非常高。

目前，大部分電力電子設(shè)備中都是采用過流后保護(hù)、逐波限流、過載限流和短路保護(hù)，而不能滿足部分感性負(fù)載，比如能維持一定的過載時(shí)間后再限流，要求系統(tǒng)不保護(hù)，并且需要?jiǎng)討B(tài)響應(yīng)快和高可靠性。

1 常用的限流保護(hù)電路

1．1電阻初級(jí)限流電路

過電流的設(shè)定一般為額定電流的110％ ～130％，一般都是自恢復(fù)型的。

圖1所示。是比較常用的過流保護(hù)電路．主要是檢測(cè)反激或正激變換器中的初級(jí)的電流大小，通過IC來控制PWM的驅(qū)動(dòng)方波。

對(duì)于圖1，是由UC3845構(gòu)成的開關(guān)電源部分電路，UC3845的腳7為供電端，為UC3845提供啟動(dòng)電壓；引腳2VFB為誤差放大器的反相輸入端，為UC3845提供負(fù)反饋電壓，其規(guī)律是此腳電壓越高驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比越小，以此穩(wěn)定輸出電壓。腳4和腳8外接的R54、C41決定了振蕩頻率。其振蕩頻率的較大值可達(dá)500kHz。R42、C36 用于改善增益和頻率特性。腳6輸出的方波信號(hào)經(jīng) 。R8、R9分壓后驅(qū)動(dòng)MOSFEF功率管；變壓器一次側(cè)繞組的能量傳遞到二次側(cè)各繞組，經(jīng)整流濾波后輸出各數(shù)值不同的直流電壓供負(fù)載使用。

1．2逐波限流電路

逐波限流電路是高頻大功率開關(guān)電路的過載保護(hù)電路，電路一般采用比較器監(jiān)測(cè)電流的大小，以減少電流檢測(cè)環(huán)節(jié)，加快電流檢測(cè)速度，有效縮短限流時(shí)間；前級(jí)RC濾波對(duì)限流速度有影響，但對(duì)于干擾有很大的抑制作用，能避免誤封鎖動(dòng)作的發(fā)生。當(dāng)電路檢測(cè)到開關(guān)管過流時(shí)封鎖開關(guān)管驅(qū)動(dòng)脈沖，過流信號(hào)消失后保持驅(qū)動(dòng)脈沖的封鎖狀態(tài)，直至下一開通脈沖到來時(shí)再解除封鎖。其主要優(yōu)點(diǎn)是不僅能對(duì)開關(guān)管過載做出有效的保護(hù)，而且避免了開關(guān)管在開通周期內(nèi)多次開關(guān)所帶來的損傷。輸出電流達(dá)額定電流的3．75～4．2倍時(shí)，實(shí)現(xiàn)PULSEBYPULSE限流。

2 一種安全可靠的過載限流控制到額定電流的電路

以上介紹的兩種限流保護(hù)電路，可以起到保護(hù)電路的作用，但是不能滿足部分感性過載問題，以下我們主要介紹一種可以短時(shí)間過載后電流限制到額定電流的控制電路。

(1)電路原理圖

短時(shí)間過載后電流限制到額定電流的控制電路如圖2所示。

(2)工作原理解析

① 當(dāng)輸出電流小于20A(額定電流)時(shí)

② 當(dāng)輸出電流為20～50A(過載)時(shí)

③ 當(dāng)輸出電流為大于50A(過載)時(shí)

3 限流電路實(shí)際應(yīng)用比較

對(duì)于以上介紹的3種限流電路，在實(shí)際使用中，應(yīng)用對(duì)比如表1所列

(1) 電阻初級(jí)限流的特點(diǎn)

所用元器件少，調(diào)試比較容易。

(2)逐波限流的特點(diǎn)

對(duì)于限流速度，過流發(fā)生到封鎖驅(qū)動(dòng)脈沖時(shí)間應(yīng)盡量短(太大的延遲會(huì)使限流點(diǎn)超出范圍)，但不能產(chǎn)生誤封鎖；對(duì)于驅(qū)動(dòng)脈沖封鎖解除時(shí)間，只能在下一開通周期解除封鎖。以避免開關(guān)管在一個(gè)開通周期內(nèi)多次開關(guān)。

(3) 額定電流限流電路的優(yōu)點(diǎn)

采用一種短時(shí)間過載后電流限制到額定電流的控制電路，電路結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，可靠性高，能滿足部分感性負(fù)載過載問題。

4 結(jié)束語

電源作為一切電子產(chǎn)品的供電設(shè)備。性能雖是產(chǎn)品的基本要求，但是電源自身的保護(hù)措施也尤為重要，本文介紹了3種限流保護(hù)的措施，對(duì)于額定限流保護(hù)電路，根據(jù)實(shí)際電路原理分析，在短時(shí)間過載后電流可以限制到額定電流，以保證電源正常工作。關(guān)于限流保護(hù)電路，還有基極驅(qū)動(dòng)限流、無功耗限流等其它保護(hù)電路，各有其優(yōu)勢(shì)．設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的限流電路，以達(dá)到理想的保護(hù)措施，提高電源的可靠性。