簡單的限流保護電路圖（三）

限流保護電路工作原理

圖1中虛線框外的電路是普通的峰值電流方式的PWM控制電路，利用電流互感器取樣峰值電流。圖中所示的PWM芯片是ST公司生產的L5991。虛線框內是本文所提出的限流保護電路。它利用峰值電流控制中的電流信號作為輸入信號，通過一個由D1，R1，C1組成的峰值保持電路和由運放組成的PI環節得到一個誤差信號，在變換器的輸出電流超過限定值的時候，該誤差信號就會控制PWM芯片的占空比，從而使輸出電流保持在限定值。由于D2存在，當輸出電流低于限流值時，該部分電路對占空比的控制不起作用。

圖1 ?限流保護電路

下面以正激變換器為例，闡述限流保護電路的工作原理。

正激變換器如圖2所示。設圖1中A點電壓為va，B點電壓為vb，C點電壓為vc，圖2中流過開關管的電流為is，電感電流為iL，輸出電流為io。電流取樣變壓器原邊電流，即流過開關管的電流is。并作以下假定：

圖2 ?正激變換器

1）二極管D1的導通壓降是VD1并保持不變；

2）R1在實際電路中的作用是與C1組成RC吸收網絡吸收尖峰，這里假定為零；

3）正激變換器電感L電感量較大，電路工作在CCM模式且電感電流波動較小。

則正激變換器限流保護電路的理論工作波形如圖3所示。其一個開關周期可以分為3個工作階段。

階段1（t0－t1）t0時刻vg》0，開關管S及二極管DR1導通，iL線性上升，所以，原邊電流is也線性上升，va也隨之上升，此時間段va－vb《VD1，二極管D1處于關斷狀態，vb通過R3放電，呈下降趨勢。

階段2（t1－t2）t1時刻va－vb》VD1，二極管D1開始導通，vb隨著va線性上升。

階段3（t2－t3）t2時刻vg=0，S關斷，is=0，則va=0，二極管D1關斷，vb通過R3放電，直到下一周期的到來。

從圖3中可以看到vb是一個波動的電壓，但是在實際電路中，由于圖1中時間常數R3C1取得比較大，vb的波動很小，可以近似為一個直流電壓。

圖3 ?正激變換器限流保護電路理論波形

根據假定3），電感電流的波動較小，即va的斜率比較小，另外VD1較?。ㄊ且驗榱鬟^二極管的電流很小，實驗中采用1N5819實測值為200mV左右），則vb的值近似地等于vaD（va在DT時間內的平均值）。從圖3中可以看到VaD與輸出電流io成正比，也即vb近似與輸出電流io成正比，假定vb=KioK為常數。

我們知道，當限流保護電路工作并達到穩定狀態時，vb=vc=vref=Kio，此時輸出電流io即為限流保護值。因此，通過改變參考電壓Vref即可改變限流保護值。