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过压保护电路额外应用的电路设计
2019-07-16 08:14
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电路设计
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过压保护(OVP)的典型
电路
可以满足大多数应用的需求。然而,有些应用需要对基本电路进行适当修改。比如增大电路的最大输入电压,在过压情况发生时利用输出电容存储能量。请问要如何设计?
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11条回答
YOYOOO
1楼-- · 2019-07-16 10:02
过压保护(OVP)器件用于保护后续电路免受甩负载或瞬间高压的破坏。器件通过控制外部串联在电源线上的n沟道MOSFET实现。当电压超过用户设置的过压门限时,拉低MOSFET的栅极,MOSFET关断,将负载与输入电源断开。
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就好国dd
2楼-- · 2019-07-16 10:22
虽然基本电路能够工作在72V瞬态电压,但有些应用需要更高的保护。因此,如何提高OVP器件的最大输入电压是一件有意义的事情。下图所示电路增加了一个电阻和齐纳二极管,用来对IN的电压进行箝位。
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就好国dd
3楼-- · 2019-07-16 11:02
如果增加一个三极管缓冲器,就可以降低对并联稳压器电流的需求,但也提高了设计成本。
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hjhdf
4楼-- · 2019-07-16 11:20
精彩回答 2 元偷偷看……
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hjhdf
5楼-- · 2019-07-16 16:28
根据这个电流,R3的下限为:
(150V - 54V)/56mA = 1.7kΩ
R3的峰值功耗为:
(56mA)² × 1.7kΩ = 5.3W
如果选择比5.3W对应电阻更小的阻值,则会在电阻和齐纳二极管上引起相当大的功率消耗。
为了计算电阻R3的上限,必须了解供电电压的最小值。保证MAX6495正常工作的最小输入电压为5.5V。例如,假设供电电压的最小值为6V,正常工作时R3的最大压降为500mV。由于MAX6495的工作电流为150µA (最大),相应电阻的最大值为:
500mV/150µA = 3.3kΩ
上图中的R3设置为2kΩ,可以保证供电电压略小于6V时OVP器件仍可以正常工作。
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c1441424
6楼-- · 2019-07-16 19:08
注意,发生过压故障时,R3和D1 需要耗散相当大的功率。如果过压条件持续时间较长(如:几十毫秒以上),上面第二个电路或许更能胜任应用的要求。图中射极跟随器通过降低从R3与D1节点抽取的电流大大增加R3所允许的最大值。以β值为100的三极管为例,此时150µA的器件工作电流变成1.5µA。这种情况下,不能忽略5µA的二极管反向漏电流。R3为10kΩ,因此,由于漏电流在R3上产生的压降会达到50mV。
在IN和GND间使用一个1µF (最小值)的陶瓷电容。确保器件的电压范围满足输入电压的要求,须注意MOSFET的VDS_MAX额定值。
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(150V - 54V)/56mA = 1.7kΩ
R3的峰值功耗为:
(56mA)² × 1.7kΩ = 5.3W
如果选择比5.3W对应电阻更小的阻值,则会在电阻和齐纳二极管上引起相当大的功率消耗。
为了计算电阻R3的上限,必须了解供电电压的最小值。保证MAX6495正常工作的最小输入电压为5.5V。例如,假设供电电压的最小值为6V,正常工作时R3的最大压降为500mV。由于MAX6495的工作电流为150µA (最大),相应电阻的最大值为:
500mV/150µA = 3.3kΩ
上图中的R3设置为2kΩ,可以保证供电电压略小于6V时OVP器件仍可以正常工作。
在IN和GND间使用一个1µF (最小值)的陶瓷电容。确保器件的电压范围满足输入电压的要求,须注意MOSFET的VDS_MAX额定值。
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