實(shí)用電源及其保護(hù)電路

輸入保護(hù)電路由保險(xiǎn)絲、反極性保護(hù)二級(jí)管、輸入電容、瞬態(tài)抑制二極管等組成，常用的輸入保護(hù)電路如圖1所示。

(1)保險(xiǎn)絲

模塊輸入端的保險(xiǎn)絲提供安全保護(hù)，一般保險(xiǎn)絲規(guī)格可選取1.5~2倍的額定輸入電流，如果模塊的輸入電壓范圍相當(dāng)寬，保險(xiǎn)絲應(yīng)該選擇2倍的最大輸入電流。

是否選擇一個(gè)快速熔斷的保險(xiǎn)絲取決于具體的應(yīng)用。一般情況下一個(gè)普通的保險(xiǎn)絲能提供足夠的保護(hù)，模塊內(nèi)部可以處理短路時(shí)的一些瞬態(tài)錯(cuò)誤，但在熱備份的應(yīng)用中，推薦使用快速保險(xiǎn)絲，以防失效的模塊將輸入母線短路。

(2)輸入電容

在模塊的輸入端應(yīng)加裝一只電解電容，這個(gè)電容有兩個(gè)作用:

①吸收模塊輸入端的電壓尖峰

②在輸入母線上出現(xiàn)電壓瞬態(tài)時(shí)(因短路或意外導(dǎo)致的電壓瞬間跌落)，給模塊提供一定時(shí)間的維持電壓。選擇電容時(shí)，除考慮脈動(dòng)電流和電壓外，應(yīng)該選擇低等效串聯(lián)電阻(ESR)的電容。

(3)輸入瞬態(tài)過壓保護(hù)

輸入瞬間過壓保護(hù)可加裝一支瞬態(tài)抑制二極管或瞬態(tài)吸收器(壓敏電阻)，用于抑制一次電源產(chǎn)生的高壓尖峰，以保護(hù)輸入端的安全可靠。這只二極管或壓敏電阻應(yīng)放在電解電容前面。對(duì)于較大能量的瞬態(tài)電壓有必要接一個(gè)LC濾波器(L1和C1)。LC濾波器對(duì)瞬態(tài)能量有積分作用，而瞬態(tài)抑制二極管能削減尖峰電壓。L2為共模濾波電感，濾除輸入端的共模噪聲。瞬態(tài)保護(hù)在低壓時(shí)選用二極管，高壓時(shí)選用壓敏電阻。

(4)反極性保護(hù)

為了防止模塊在輸入線接錯(cuò)時(shí)，模塊承受反向電壓，在輸入端安裝一只二極管，這只二極管可串聯(lián)或并聯(lián)在輸入回路(圖中虛線所示位置)。如果使用瞬態(tài)抑制二極管作為瞬態(tài)過壓保護(hù)，則省略串聯(lián)的二極管，同樣可起到反極性保護(hù)的作用。

(5)Y電容器

推薦安裝Y電容，以降低共模噪音，Y電容的中心接模塊外殼并與系統(tǒng)保護(hù)地相連。

開關(guān)電源在設(shè)計(jì)中必須具有過流、過熱、短路等保護(hù)功能，故在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首選保護(hù)功能齊備的開關(guān)電源模塊，并且其保護(hù)電路的技術(shù)參數(shù)應(yīng)與用電設(shè)備的工作特性相匹配，以避免損壞用電設(shè)備或開關(guān)電源。

(1) 基本保護(hù)電路

FU為保險(xiǎn)絲，用作開關(guān)電源的過電流保護(hù)。

RV1~RV3均為氧化鋅壓敏電阻，主要用來抑制瞬態(tài)過電壓，即我們?cè)陂_關(guān)電源設(shè)計(jì)中所說防雷擊的要求。

NTC是負(fù)溫系數(shù)的熱敏電阻，用來抑制接通電源瞬間的浪涌電流沖擊。一般來說，它只用于300W以下的電源。對(duì)于功率等級(jí)較高的，多采用電阻限流法、電感限流法等。

電阻限流法:將NTC元件換成電阻，另通過繼電器接點(diǎn)來短電阻。如圖3所示，還有許多與此相關(guān)或相似的電路。

(2) 輸入過壓保護(hù)

Vin:為略大于最高輸入電壓。如AC/DC則濾波電容后取

Vin×R2/(R1+R2)≥0.7V

C1:取104J63或小容量鋁電解電容，目的是防止外界干擾誤動(dòng)作

Vref:為芯片的基準(zhǔn)腳。如3842的8pin

Q1:為NPN的達(dá)令頓管即可。如2N4401

(3) 輸入欠壓保護(hù)

此電路僅相當(dāng)于一個(gè)反向器電路

Vin:為略低于最低輸入電壓。如AC/DC則濾波電容后取

Vin×R3/(R1+R2+R3)≤0.7V

R4:<<Q1的判斷時(shí)的阻值

Vref:為芯片的基準(zhǔn)腳。如3842的8pin

Q1、Q2:為NPN的達(dá)令頓管即可。如2N4401

注:采用運(yùn)放來做亦可，但原理相通。如有機(jī)會(huì)將多列出此類電路。