過載保護電路圖設計（六）

開關(guān)電源的過載保護電路設計

1、恒功率控制過載保護電路

UC3842控制的電流型反激式開關(guān)電源原理圖如圖1所示，它采用雙環(huán)控制模式，一個是檢測輸出電壓的電壓外環(huán)，一個是檢測開關(guān)電流的電流內(nèi)環(huán)，而與電流內(nèi)環(huán)并行的是逐周期限流的功率限制模塊。其中Uin為全電壓范圍全橋整流后的直流電壓，Uth對應PWM芯片的限制功率點，由于齊納二極管Z1的作用，Uth的電壓值鉗位在1V，使電感峰值電流受到限制，進而實現(xiàn)功率限制。當輸出負載達到功率限制點后，隨著負載電流的繼續(xù)增大，輸出電壓將降低，進入恒功率控制階段;由于提供給控制芯片供電的輔助電源電壓反映輸出電壓，當輸出電壓降低到一定程度，輔助電源將不能維持IC正常供電，電源將做重復的關(guān)斷重啟動作，進入打嗝模式（Hiccup-mode）保護階段;負載恢復正常后，電源恢復正常工作。根據(jù)上述原理可知圖2所示的恒功率控制過載保護電路輸出電壓與輸出電流關(guān)系。

值得注意的是，從開關(guān)電流取樣至開關(guān)管Q1關(guān)斷存在傳輸延遲，包括控制芯片從電流取樣輸入至輸出的傳輸延遲（UC3842的典型值是150ns）、開關(guān)管Q1的關(guān)斷延遲以及用于消除開關(guān)電流前沿尖峰的濾波電路造成的延遲。這段延遲時間會使在全電壓范圍工作（90~264Vac）的開關(guān)電源低壓工作與高壓工作的最大功率點不一致，實際應用中需要加入輸入電壓補償電路進行補償，以減小高輸入電壓與低輸入電壓時最大功率點的差異。如圖1所示，即該電路通過補償電阻RP、RS2對偵測的開關(guān)電流信號疊加一個隨輸入電壓變化的直流分量來實現(xiàn)補償作用。實際應用中，RS2取值為1k：左右，以保證RP的取值足夠大以及對控制IC進行保護。下面將分別介紹不連續(xù)導電模式（DCM）、連續(xù)導電模式（CCM）兩種情況下RP與RS1的求法。圖3為分別在兩種模式下補償后的開關(guān)電流波形圖。其中，Ith為UC3842的最大電流取樣輸入門限，其值為Uth與檢測電阻RS1的比值，ICL、ICH為低壓與高壓輸入時的補償電流，td為從開關(guān)電流取樣輸入至開關(guān)管Q1關(guān)斷的傳輸延遲，IPH為高輸入電壓時的開關(guān)電流峰值，IPL為低輸入電壓時的開關(guān)電流峰值。