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實現(xiàn)過載延遲的晶體管
盡管SMPS（開關(guān)電源）本身能防止永久性短路，但在遇到瞬時過載時有時會出問題。瞬時過載并非短路，但卻會使電源超出其標稱負載值。這種情況會在開關(guān)電源連接典型負載，如打印機頭和小型電機時發(fā)生。在面對這樣的負載時，電源可能會很容易觸發(fā)保護電路，尤其是在開環(huán)增益很高的情況下。由于控制器無法保持電壓恒定不變，你會看到初級輸出電壓因失去反饋電流而降低。圖1，在打印機的這種典型功率分布特征中，過載和短路可能是相同的。
圖1示出了打印機的典型功率分布特征。你可以清楚地看到所發(fā)生的功率變化及相應(yīng)的反饋電壓擺動。由于在VOUT遠未達到其目標值時，反饋電流尚未建立，所以啟動序列就是短路。標稱輸出電流I1對應(yīng)于負載恒定不變的穩(wěn)壓區(qū)。
當首次過載發(fā)生（圖1中的I2）時，反饋引腳就會提高初級電流設(shè)定點（在電流模式控制器中），但是，波形的幅度因其接近最高電平而開始減小。在I3時，電源難以維持穩(wěn)壓狀態(tài)，因而在短路狀態(tài)下，VOUT降低到地電平。如果初級的PWM控制器具有簡單的短路保護電路方案，則這種保護機制就會在過載區(qū)1和2觸發(fā)，其時它應(yīng)該只在最后一個過載區(qū)觸發(fā)。圖2示出了一種基于On Semiconductor 公司(www.onsemi.com)的NCP1200的短路保護電路方法。
圖2，一個晶體管網(wǎng)絡(luò)可暫時提高峰值電流，直到電源通過降低峰值設(shè)定點停止工作為止。
這一電路永久性監(jiān)視反饋線（引腳2），以檢測短路是否在次級出現(xiàn)。如果出現(xiàn)短路，引腳2就跳到其內(nèi)部上拉電壓，并觸發(fā)保護突發(fā)模式。請注意：由于高電壓源（引腳8）直接給控制器供電，這種保護動作與任何不良耦合的輔助電平無關(guān)。在過載區(qū)1和過載區(qū)2出現(xiàn)時，引腳2將跳到其最大電壓，并觸發(fā)保護。這種電路并不延遲反饋電壓的上升，卻會使輸出功率電平隨時提高一個給定的百分比。當IOUT在穩(wěn)流范圍之內(nèi)時，引腳2處于3V以下，D1沒有被偏置。結(jié)果，Q2被關(guān)斷，而Q1將R3的較低端拉到地電位。因此，電流檢測引腳上有一個受到R2和R3分壓比影響的電流圖像。
在本例子中，VPIN4=VSENSE×R3/(R3+R2)=0.82×VSENSE，其中VSENSE是RSENSE兩端的電壓。如果NCP1200采用1V的最大電流調(diào)整點，則只要Q1被偏置（而不是正常配置下的1V），該IC就會在RSENSE上提供1.2V電壓。只要引腳2跳到較高的電壓值，如4V，從而表示失去穩(wěn)流狀態(tài)或嚴重過載，D1就通過Q4開始導(dǎo)通。這只晶體管緩沖反饋引腳阻抗：C3開始通過R5充電，而且當在25℃溫度下達到大約0.7V時，Q1就開路。分壓器消失了，電源不再保證很大的高峰值電流，VOUT下降，從而正常地觸發(fā)保護。因此，你只要選用所需的R5阻值和C3電容值，就可以插入某一延遲時間，使電源能應(yīng)對瞬時過載
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