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功能。在我們生活看到常見的一些負載，比如說電梯，地鐵屏蔽門等，這些都是感性負載，當(dāng)屏蔽門開門時，需要大電流來驅(qū)動，同樣關(guān)門時也需要大電流來驅(qū)動．而且在開關(guān)門時容易過載。時間也要求過載能維持1S左右，系統(tǒng)也不能保護，這樣對電力電子系統(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、逐波限流、過載限流和短路保護，而不能滿足部分感性負載，比如能維持一定的過載時間后再限流，要求系統(tǒng)不保護，并且需要動態(tài)響應(yīng)快和高可靠性。

1 常用的限流保護電路

1．1電阻初級限流電路

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電路．主要是檢測反激或正激變換器中的初級的電流大小，通過IC來控制PWM的驅(qū)動方波。

對于圖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提供啟動電壓；引腳2VFB為誤差放大器的反相輸入端，為UC3845提供負反饋電壓，其規(guī)律是此腳電壓越高驅(qū)動脈沖的占空比越小，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500kHz。R42、C36 用于改善增益和頻率特性。腳6輸出的方波信號經(jīng) 。R8、R9分壓后驅(qū)動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)電路的過載保護電路，電路一般采用比較器監(jiān)測電流的大小，以減少電流檢測環(huán)節(jié)，加快電流檢測速度，有效縮短限流時間；前級RC濾波對限流速度有影響，但對于干擾有很大的抑制作用，能避免誤封鎖動作的發(fā)生。當(dāng)電路檢測到開關(guān)管過流時封鎖開關(guān)管驅(qū)動脈沖，過流信號消失后保持驅(qū)動脈沖的封鎖狀態(tài)，直至下一開通脈沖到來時再解除封鎖。其主要優(yōu)點是不僅能對開關(guān)管過載做出有效的保護，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。輸出電流達額定電流的3．75～4．2倍時，實現(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電路，可以起到保護電路的作用，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

② 當(dāng)輸出電流為20～50A(過載)時

③ 當(dāng)輸出電流為大于50A(過載)時

3 限流電路實際應(yīng)用比較

對于以上介紹的3種限流電路，在實際使用中，應(yīng)用對比如表1所列

(1) 電阻初級限流的特點

所用元器件少，調(diào)試比較容易。

(2)逐波限流的特點

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

(3) 額定電流限流電路的優(yōu)點

采用一種短時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，動態(tài)響應(yīng)快，可靠性高，能滿足部分感性負載過載問題。

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措施也尤為重要，本文介紹了3種限流保護的措施，對于額定限流保護電路，根據(jù)實際電路原理分析，在短時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)于限流保護電路，還有基極驅(qū)動限流、無功耗限流等其它保護電路，各有其優(yōu)勢．設(shè)計時可根據(jù)實際需要選擇合適的限流電路，以達到理想的保護措施，提高電源的可靠性。