过流、过压、防反接、防浪涌、缓启动于一体的输入电路
在实际项目中,很多小伙伴经常遇到电源芯片莫名其妙就损坏了,私底下也咨询过核桃,其实电源芯片损坏无非就这几个原因:
(1)过压,输入电压超过了芯片的最大耐压值。
(2)过流,电路中存在短路,而芯片本身不具备短路保护功能。
(3)过温,电路的使用环境恶劣,或者负载过重,导致芯片温升过快(芯片不具备过温保护的前提下)
(4)正负接反,这个想必很多小伙伴都遇到过,正负接反,芯片就直接炸了。
今天就抽空和大伙来聊一聊具备:过流,过压,防反接,防浪涌,缓启动的输入电路。
具体电路如下:
一:过流保护
使用保险丝来做过流保护,当负载出现短路大电流时,可以迅速断开输入电压,起到保护设备的作用。
二:浪涌保护
对于浪涌保护,最常用的就是使用TVS管,TVS管可以在极短的时间内削弱浪涌电流,从而保护后级设备。
具体原理和选型可以戳下面这篇文章:
TVS管几点选型经验!
三:防反接保护
顾名思义,就是在正负接反是能切断电流回路的电路,当正负正确接入,电路也能正常工作的电路,就是防反接电路,这里采用NMOS来做开关管,具有载流能力强,内阻低,发热量低等优势。
其中R1是限流电阻,主要保护ZD1,ZD1是9.1V的稳压管,ZD1主要作用是保护Q66 NMOS的栅极过大而损坏。
对于其他防反接电路,具体文章可戳这篇:
正负极接反直接炸板子!防反接电路你需要了解一下!
四:过压保护
其实过压保护电路核桃之前也有写过,这里就不再赘述原理了,具体可戳下面这篇文章:
输入接口电路设计——过压保护电路分析
和之前文章的区别在于ZD2,因为本文章的电路输入电压时24V的,所以稳压二极管ZD2选择的是27V的稳压管,也就是当输入电压超过27V时,就是触发电路的过压保护。
五:缓启动电路
缓启动电路主要依靠C2电容充放电的原理。
电路刚上电瞬间(电压不能突变),电容C2相当于短路,致使Q1三极管B极电压拉低而导通,24V输入电压从三极管Q1加载到MOS管Q2的栅极,由于Vgs不能满足小于0V的要求,故MOS管Q2截止。
随着上电时间的延长,电容开始慢慢充电,电容的内阻也逐渐增大,当电容两端电压达到约等于输入电压时,三极管Q1截止,致使MOS管Q2栅极电平拉低,从而导通,后级负载正常得电。
这就是缓启动的整个流程。