電流保護工作原理
現(xiàn)在的電路越來越追求可靠性、安全性,很多電路都設(shè)置過壓過流檢測電路,從而對電路進行保護,對于電路過流保護一般控制方法關(guān)斷式或者限流式。過流電路一般是用熔斷絲限流保護或者采取采樣電阻獲取電路信號,當電路過大后級電路關(guān)斷或者把電流限制在一個特定值,當電流正常時候電路正常工作。
當線路發(fā)生短路時,重要特征之一是線路中的電流急劇增大,這就需要設(shè)置相應(yīng)的當電流流過某一預(yù)定值時,反應(yīng)于電流升高而動作的保護裝置叫過電流保護。
電源的保護功能主要是過壓、過流保護兩種功能。
兩者之間的關(guān)系為:
任何一種電源在發(fā)生故障時,都有可能使輸出電壓或輸出電流失去控制,為了使用戶的負載不致因此而損壞,我公司的電源一般都設(shè)有過壓和過流保護。有些負載如阻性負載,當電源有故障,負載上的電壓有可能大幅上升,而電流的上升值不一定能超過過流保護值。此種情況宜用過壓保護,例如工作在50V,可將電壓保護值調(diào)至55V,如果電源故障只要電壓升至55V時,電源會自動切斷電壓輸出。當有些負載是容性負載時,由于大容量的電解電容器并聯(lián)在一起,當電源發(fā)生故障時,電流就可能大幅度上升,而電壓的升值卻不甚明顯,這時電源內(nèi)部的過流保護部件會首先啟動,電源會自動切斷輸出。
過壓保護值在面板上有一只電位器,可以人工設(shè)定。而過流保護值是不能人工設(shè)定的,機內(nèi)已經(jīng)定死,一般為額定電流的1.2~1.5倍。需要說明的是,過壓保護會立即快速啟動,過流保護則有一秒左右的延時。這是因為如電源正常工作時,如電源的負載發(fā)生突然短路,此時電源輸出的瞬間電流是數(shù)倍或數(shù)十倍的額定電流值,可以認為是一個電流沖擊,遠遠超過過流保護的數(shù)值,但這時并不希望過流保護起作用。而希望短路解除后,電壓自動恢復(fù)正常。因此在設(shè)計過流保護時,要避開突發(fā)短路時的電流沖擊,而僅考慮使輸出過電流的時長達到一定的值才啟動過流保護。
過壓、過流保護是針對機內(nèi)故障的,因此既然發(fā)生,電源就不應(yīng)自動恢復(fù)。如果一定要再現(xiàn),必須關(guān)機后重新開機。而短路保護、電流報警、短路報警功能是面對用戶的,如果電流已經(jīng)下降,短路已經(jīng)排除,相對的報警聲就會自動解除,電壓就會自動恢復(fù)正常。
保險絲限流保護
保險絲限流保護廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源等電路當中,保險絲有自恢復(fù)和不可恢復(fù)的,PPTC就屬于不可恢復(fù)的一種,保險絲的工作原理是電流發(fā)生異常時候,當功率升高到一定的強度時候,電流導(dǎo)致溫度過熱保險絲熔斷,輸入電路斷開。如下圖是阻容降壓電路圖,F(xiàn)USE是電流保險絲,額定電流為1.5A;
如下圖是LM317限流保護電路,2P的連接器接負載,其中R是采樣電阻,一旦電流過大,電容MC1充電,充電大于達到三極管9013的導(dǎo)通電壓,LM317的輸出電壓降至它的基準電壓之下,也可就是1.25V左右,從而保護負載。
還有很多電流保護電路,例如電流互感器檢測交流信號大小等。