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线性稳压电源的保护电路

发布时间:2013/5/23 20:03:43 访问次数:5823

   应该说,前面介绍的几种线性稳压E2E-10E2-Z电源电路可以起到较好的稳压作用。但是,对于一个实用的直流稳压电源来说,仅仅起刭稳压的作用是不够的。,因为对于一个实用的直流稳压电源,不仅要保证在正常情况下起到稳压的作用(正常稳定地向用电设备提供电源),还要保证在各种不正常的情况下,最大可能地避免直流稳压电源本身以及由其供电的电子设备发生损坏。这就要求直流稳压电源也应带有相应的保护电路。在稳压电源的保护电路中,通常有过流保护电路、过压保护电路和过温保护电路三种。
    过流保护电路
    我们知道,串联型直流稳压电源电路中的调整管是与用电负载相串联的,负载上的电流全部流经电源调整管。在工作过程中如果负载短路或过载,流过调整管的电流就将剧增。如果没有过流保护措施,调整管就会在很短的时间内发热烧毁,继而可能引起其他各种各样的故障,给直流稳压电源和用电设备带来很大的损失。所以,在稳压电源的保护电路中,首先要考虑的就是过流保护电路。

         
   “过流保护”其实并不陌生。电力线路上的保险丝就是一种常见的过流保护措施。但在直流稳压电源中却不能仅仅采用保险丝来保护。因为保险丝熔断的速度比较慢,调整管可能在保险丝熔断之前就已经烧毁。通常,稳压电源中都是采取以电子保护电路为主、保险丝保护为辅来进行过流保护的。图5-47是用稳压二极管进行保护的限流保护电路。
    电路中过流保护电路是由电阻Rs和稳压二极管V22构成的。电阻Rs是一个阻值很小的电阻,称为检测电阻,串在输出回路中,稳压电源提供的输出电流都流过此电阻。当直流稳压电源电路正常工作时,输出电流在Rs上产生的电压降很小,不足以反向导通稳压二极管V22,这时稳压二极管保护电路不起作用,对整个稳压电路不产生影响。当直流稳压电源电路的输出端有短路或过载时,稳压电源的输出电流急剧增大,使得检测电阻Rs上的电压降UR5也剧增。当检测电阻上的电压降UR5与三极管基极和发射极之间的电压Ub。1之和大于稳压管V22的击穿电压UW2时,保护稳压二极管V22被击穿导通。V22击穿导通后,原来流进电源调整管VT1基极的电流厶1被大量分流到V22上,使得电源调整管的基极电流/bl变小,三极管VT1昀发射极电流厶1也就跟着变小。这样,直流稳压电路的输出电流就被限制,不可能无限制地增大,起到保护作用。当然,也可用一个发光二极管来代替V22,不过在安装时要把它的极性反过来。一般发光二极管的正向导通电压比较高。在正常情况下,检测电阻Rs上的电压降不足以使发光二极管导通发光。但在电路出现过流情况时,检测电阻Rs上的电压降增大,发光二极管导通发光,分流掉一部分原来流过调整三极管VT1的基极电流/bl,以减小其发射极电流(也就是此时的短路电流被限制住了)。在这里,发光二极管既起到了保护电路的作用,又起到了告警指示作用。
    图5-48是稳压电路中采用的另一种限流保护电路,电路结构与前述保护电路相似,也是用一个检测电阻串在电路中对输出电流取样。正常情况下,检测电阻Rs上的电压降低于三极管VT3的基极和发射极之间的正向导通电压,VT3截止,保护电路不起作用。当稳压电路输出电流增大到使检测电阻Rs上的电压UR5大于VT3的基极和发射极之间正向导通电压时,三极管VT3导通,大量分流了原来流进调整管VT1基极的电流/bl,促使VT1的发射极电流大大减小,从而起到限制输出电流,保护稳压电源电路的作用。
    除了上面介绍的两种常用的直流稳压电源过流限流保护电路外,还有其他形式的直流稳压电源过流保护电路,例如采用晶闸管、双稳态电路等构成的过流保护电路。

   应该说,前面介绍的几种线性稳压E2E-10E2-Z电源电路可以起到较好的稳压作用。但是,对于一个实用的直流稳压电源来说,仅仅起刭稳压的作用是不够的。,因为对于一个实用的直流稳压电源,不仅要保证在正常情况下起到稳压的作用(正常稳定地向用电设备提供电源),还要保证在各种不正常的情况下,最大可能地避免直流稳压电源本身以及由其供电的电子设备发生损坏。这就要求直流稳压电源也应带有相应的保护电路。在稳压电源的保护电路中,通常有过流保护电路、过压保护电路和过温保护电路三种。
    过流保护电路
    我们知道,串联型直流稳压电源电路中的调整管是与用电负载相串联的,负载上的电流全部流经电源调整管。在工作过程中如果负载短路或过载,流过调整管的电流就将剧增。如果没有过流保护措施,调整管就会在很短的时间内发热烧毁,继而可能引起其他各种各样的故障,给直流稳压电源和用电设备带来很大的损失。所以,在稳压电源的保护电路中,首先要考虑的就是过流保护电路。

         
   “过流保护”其实并不陌生。电力线路上的保险丝就是一种常见的过流保护措施。但在直流稳压电源中却不能仅仅采用保险丝来保护。因为保险丝熔断的速度比较慢,调整管可能在保险丝熔断之前就已经烧毁。通常,稳压电源中都是采取以电子保护电路为主、保险丝保护为辅来进行过流保护的。图5-47是用稳压二极管进行保护的限流保护电路。
    电路中过流保护电路是由电阻Rs和稳压二极管V22构成的。电阻Rs是一个阻值很小的电阻,称为检测电阻,串在输出回路中,稳压电源提供的输出电流都流过此电阻。当直流稳压电源电路正常工作时,输出电流在Rs上产生的电压降很小,不足以反向导通稳压二极管V22,这时稳压二极管保护电路不起作用,对整个稳压电路不产生影响。当直流稳压电源电路的输出端有短路或过载时,稳压电源的输出电流急剧增大,使得检测电阻Rs上的电压降UR5也剧增。当检测电阻上的电压降UR5与三极管基极和发射极之间的电压Ub。1之和大于稳压管V22的击穿电压UW2时,保护稳压二极管V22被击穿导通。V22击穿导通后,原来流进电源调整管VT1基极的电流厶1被大量分流到V22上,使得电源调整管的基极电流/bl变小,三极管VT1昀发射极电流厶1也就跟着变小。这样,直流稳压电路的输出电流就被限制,不可能无限制地增大,起到保护作用。当然,也可用一个发光二极管来代替V22,不过在安装时要把它的极性反过来。一般发光二极管的正向导通电压比较高。在正常情况下,检测电阻Rs上的电压降不足以使发光二极管导通发光。但在电路出现过流情况时,检测电阻Rs上的电压降增大,发光二极管导通发光,分流掉一部分原来流过调整三极管VT1的基极电流/bl,以减小其发射极电流(也就是此时的短路电流被限制住了)。在这里,发光二极管既起到了保护电路的作用,又起到了告警指示作用。
    图5-48是稳压电路中采用的另一种限流保护电路,电路结构与前述保护电路相似,也是用一个检测电阻串在电路中对输出电流取样。正常情况下,检测电阻Rs上的电压降低于三极管VT3的基极和发射极之间的正向导通电压,VT3截止,保护电路不起作用。当稳压电路输出电流增大到使检测电阻Rs上的电压UR5大于VT3的基极和发射极之间正向导通电压时,三极管VT3导通,大量分流了原来流进调整管VT1基极的电流/bl,促使VT1的发射极电流大大减小,从而起到限制输出电流,保护稳压电源电路的作用。
    除了上面介绍的两种常用的直流稳压电源过流限流保护电路外,还有其他形式的直流稳压电源过流保护电路,例如采用晶闸管、双稳态电路等构成的过流保护电路。

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5-23线性稳压电源的保护电路
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