· 中国绿网 ·
对于大功率等级电源，过热保护也是必须要求的。
过热保护的形式有很多种，常用的电路：
一、关断电源，即温度降低以后，电源恢复工作。
二、不关断电源，而是改善电源内部的通风条件。
1、过热关断电路
2、温控风机调速电路
注：在实际设计和调试中，应当将R1放于热应小且发热量较大的器件处。
-------------------- Copyright ? Greennet Workshop.All right reserved ----------------
过热保护电路
V：一稳定的直流电压
正常时V×R2/(R1+R2)≤0.7V
R1：为负温系数的热敏电阻
C1:取104J63或小容量铝电解电容，目的是防止外界干扰误动作
Vref：为芯片的基准脚。如3842的8pin
Q1：为NPN的达令顿管即可。如2N4401
注：采用运放来做亦可，但原理相通。如有机会将多列出此类电路。
Vin:为略大于最高输入电压。如AC/DC则滤波电容后取
正常时V×R2/(R1+R2)≤0.7V
R1：为负温系数的热敏电阻
C1:取104J63或小容量铝电解电容，目的是防止外界干扰误动作
Vref：稳定电压，可利用芯片的基准脚。如3842的8pin
Q1：为NPN的且能过大电流的达令顿管即可。如TIP31C 注：采用运放来做亦可，但原理相通。如有机会将多列出此类电路。
----Email:Administrator
万方数据
万方数据
万方数据
６７６方刘禄等：一种新颖的过热保护电路的设计２００９年 测试结果如图７所示，其中，温度曲线是通过测试图４中Ⅵ电位折算而来。对于由外界设定的１Ａ输出电流和３．３Ｖ输出电压，系统上电后，芯片温度快速上升；当温度升高到１０５℃附近时，输出电流迅速下降并趋于某值，同时，芯片温度也趋于恒定１０５℃。 图５热调节电路的版图 Ｆｉｇ．５Ｌａｙｏｕｔｏｆｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｒｅｇｕｌａｔｏｒ —＼．． 、。＼ ｉ＼ ｌ 图６热调节环路幅频和相频曲线 Ｆｉｇ．６Ｂｏｄｅｐｌｏｔｏｆｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｌｏｏｐ 图７芯片温度和输出电流测试曲线 №７Ｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｏｆｃｈｉｐｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｏｕｔｐｕｔｃｕｒｖｅｔ５结论 本文通过分析传统过热保护电路的弊端，提出了一种新颖的基于闭环控制的热调节电路；主要分析了热调节电路实现恒温工作的原理及热调节环路的小信号建模。通过测试，验证了提出的热调节电路在芯片需要过热保护时，可以保证芯片在无过热危险的前提下输出功率最大化。 参考文献： ［１］ＳＺＥＫＥＬＹＶ，ＲＥＮＣＺＭ，ＣＯＵＲＴＯＩＳ１３．ＴｒａｃｉｎｇｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆＩＣｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＤｅｓｉｇｎ＆Ｔｅｓｔ ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓ，１９９８，２（１５）：１４—２１． ［２］ＣＨＥＮＧＹＫ，ＫＡＮＧＳＭＦａｓｔｔｈｅｒｍａｌａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒＣＭＣｒＳＶＬＳＩＣｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ［Ｃ］／／ＩＥＥＥＣｕｓｔｏｍＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ ＣｉｒｃｕｉｔｓＣＯＣｏＳａｎＤｉｅｇｏ，ＣＡ，ＵＳＡ１９９６：４７９－４８２．［３］ＮＡＧＥＩ。ＭＨ，ＦＯＮＤＥＲＩＥＭＪ，ＭＥＵＥＲＧＣＭ，ｅｔａＬＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ１Ｖｔｈｅｒｍａｌｓｈｕｔｄｏｗｎｃｉｒｃｕｉｔ［Ｊ］．ＩＥＥＥ ＥｌｅｃＬｅｔｔ，１９９２，２８（１０）：９６９－９７０． ［４］ＳＡＫＡＭＯＴｆ）Ｋ，ＹＯＳＨＩＤＡＩ，（汀ＡＫＡＳ。ｅｔａＬＰｏｗｅｒＭＯＳＦＥＴｗｉｔｈｈｏｌｄ－ｔｙｐｅｔｈｅｒｍａｌｓｈｕｔｄｏｗｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ［ｃ］／／ＰｒｏｃＩＥＥＥＩｎｔＳｙｍｐＰｏｗｅｒＳｅｍｉｃｏｎｄ Ｄｅｖ＆ＩＣ．１９９２：２３８—２３９． ［５］ＦＲＡＮＫ．Ｔｈｅｒｍａｌｓｈｕｔｄｏｗｎｃｉｒｃｕｉｔ［Ｐ］．ＵＳＰａｔｅｎｔ：６８１６３５１，２００４． ［６］ＬＥＥＣＣ，ＰＡＬＩＳＯＣＡＬ，ＭＩＮＹＪ．ＴｈｅｒｒｎａＩａｎａｌｙｓｉｓｏｆｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｄｅｖｉｃｅｓａｎｄｐａｃｋａｇｅｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ ＴｒａｎｓＣｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，Ｈｙｂｒｉｄｓ，ａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９８９，１２（４）：７０１－７０９． ［７３ＬＴＣＡ０５４－４．２一Ｓｔａｎｄ【ａｌｏｎｅｌｉｎｅａｒＬｉ－ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙｃｈａｒｇ－ｅｒ ｗｉｔｈｔｈｅｒｍａｌｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｉｎｔｈｉｎＳＣｒＦ［Ｚ］．Ｄａｔａｓｈｅ－ｅｔ，ＬｉｎｅａｒＴｅｃｈｎｏｌＣｏｒｐ，２００３． ［８］ＰＥＲＴＩＪＳＭＡＰ，ＮＩＥＤＥＲＫＯＲＮＡ，ＭＡＸ，ｅｔａＬＡＣ～ＩＣＩｓｓｍａｒｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｏｒｗｉｔｈａ３０ｉｎａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ士ｏ．５℃ｆｒｏｍ一５０℃ｔｏ１２０℃［Ｊ］．ＩＥＥＥＪＳｏｌＳｔａ Ｃｉｒｅ，２００５，４０（２）：４５４—４６１． ［９］ＭＥＩＪ『ＥＲＧＣＭＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｏｒｓａｎｄｖｏｌｔａｇｅｒｅｆ—ｅｒｅｎｃｅｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｉｎＣＭＯＳｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．ＩＥＥＥ ＳｅｎｓｏｒｓＪ，２００１，１（３）：２２５—２３４． ［１０］ＲＡＺＡＶＩＲＤｅｓｉｇｎｏｆａｎａｌｏｇＣＭＯＳｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｓ［Ｍ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｄｉｔｉｏｎ，Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ：ＭｃＧｒａｗ－Ｈｉｌｌ ＢｏｏｋＣｏ—Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ，２００１：２４６—２８５． ［１１３ＬＩＮＥⅥ（ＩＮＳ，Ｂｅｎ－ＹａａｋｏｖＳＰＳＰＩＣＥ－ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｏｆｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｏｌｅｒｓ［Ｃ］／／ ＰｏｗｅｒＥｌｅｃＳｐｅｃＣｏ吐Ａｐｏｓ．２００５：６０８—６１２． ［１２］ＡＬＡＮＨ．Ｔｈｅａｒｔｏｆａｎａｌｏｇｌａｙｏｕｔ［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００３． 作者简介： 方刘禄（１９８０一），男（汉族），湖北人，２００４年毕业于武汉大学电子工程专业，获 学士学位，主要从事数模混合集成电路的 设计与研究。 万方数据
过流保护电路如上图所示。此电路是过流保护电路，其中100kΩ电阻用来限流，通过比较器LM311 对电流互感器采样转化的电压进行比较，LM311的3脚接一10kΩ电位器来调比较基准电压，输出后接一100Ω的电阻限流它与后面的220μF的电容形成保护时间控制。当电流过流时比较器输出是高电平产生保护，使SPWM不输出，控制场效应管关闭，等故障消除，比较器输出低电平，逆变器又自动恢复工作。 1.第一个部分是电阻取样...负载和R1串联...大家都知道.串联的电流相等...R2上的电压随着负载的电流变化而变化...电流大,R2两端电压也高...R3 D1组成运放保护电路...防止过高的电压进入运放导致运放损坏...C1是防止干扰用的... 2.第二部分是一个大家相当熟悉的同相放大器...由于前级的电阻取样的信号很小...所以得要用放大电 路放大.才能用...放大倍数由VR1 R4决定... 3.第三部分是一个比较器电路...放大器把取样的信号放大...然后经过这级比较...从而去控制后级的动作...是否切断电源或别的操作...比较器是开路输出.所以要加上上位电阻...不然无法输出高电平... 4.第四部分是一个驱动继电器的电路...这个电路和一般所不同的是...这个是一个自锁电路... 一段保护 信号过来后...这个电路就会一直工作...直到断掉电源再开机...这个自锁电路结构和单向可控硅差不多. 1 采用电流传感器进行电流检测过流检测传感器的工作原理如图1所示。通过变流器所获得的变流器次级电流经I／V转换成电压，该电压直流化后，由电压比较器与设定值相比较，若直流电压大于设定值，则发出辨别信号。但是这种检测传感器一般多用于监视感应电源的负载电流，为此需采取如下措施。由于感应电源启动时，启动电流为额定值的数倍，与启动结束时的电流相比大得多，所以在单纯监视电流电瓶的情况下，感应电源启动时应得到必要的输出信号，必须用定时器设定禁止时间，使感应电源启动结束前不输出不必要的信号，定时结束后，转入预定的监视状态。 2 启动浪涌电流限制电路开关电源在加电时，会产生较高的浪涌电流，因此必须在电源的输入端安装防止浪涌电流的软启动装置，才能有效地将浪涌电流减小到允许的范围内。浪涌电流主要是由滤波电容充电引起，在开关管开始导通的瞬间，电容对交流呈现出较低的阻抗。如果不采取任何保护措施，浪涌电流可接近数百A。 开关电源的输入一般采用电容整流滤波电路如图2所示，滤波电容C可选用低频或高频电容器，若用低频电容器则需并联同容量高频电容器来承担充放电电流。图中在整流和滤波之间串入的限流电阻Rsc是为了防止浪涌电流的冲击。合闸时Rsc限制了电容C的充电电流，经过一段时间，C上的电压达到预置值或电容C1上电压达到继电器T动作电压时，Rsc被短路完成了启动。同时还可以采用可控硅等电路来短接Rsc。当合闸时，由于可控硅截止，通过Rsc对电容C进行充电，经一段时间后，触发可控硅导通，从而短接了限流电阻Rsc。 3 采用基极驱动电路的限流电路在一般情况下，利用基极驱动电路将电源的控制电路和开关晶体管隔离开。控制电路与输出电路共地，限流电路可以直接与输出电路连接，工作原理如图3所示，当输出过载或者短路时，V1导通，R3两端电压增大，并与比较器反相端的基准电压比较。控制PWM信号通断。 4 通过检测IGBT的Vce 当电源输出过载或者短路时，IGBT的Vce值则变大，根据此原理可以对电路采取保护措施。对此通常使用专用的驱动器EXB841，其内部电路能够很好地完成降栅以及软关断，并具有内部延迟功能，可以消除干扰产生的误动作。其工作原理如图4所示，含有IGBT过流信息的Vce不直接发送到EXB841 的集电极电压监视脚6，而是经快速恢复二极管VD1，通过比较器IC1输出接到EXB841的脚6，从而消除正向压降随电流不同而异的情况，采用阈值比较器，提高电流检测的准确性。假如发生了过流，驱动器：EXB841的低速切断电路会缓慢关断IGBT，从而避免集电极电流尖峰脉冲损坏IGBT器件。 为避免在使用中因非正常原因造成输出短路或过载，致使调整管流过很大的电流，使之损坏。故需有快速保护措施。过流保护电路有限流型和截流型两种。 限流型：当调整管的电流超过额定值时，对调整管的基极电流进行分流，使发射极电流不至于过大。图4-2为其简要电路图。图中R为一小电阻，用于检测负载电流。当IL不超过额定值时，T1、截止；当IL 超过额定值时，T'1导通，其集电极从T1的基极分流。从而实现对T1管的保护
电力系统继电保护 董双桥 2005年9月
第一部分电力系统继电保护的基本知识 电力系统：由发电电厂中的电气部分，变电站，输配电线路，用电设备等组成的统一体：它包括发电机、变压器、线路、用电设备以及相应的通信，安全自动装置，继电保护，调调自动化设备等。 电力系统运行有如下特点： 1、电能的生产，输送和使用必须同时进行。 2、与生产及人们的生活密切相关。 3、暂态进程非常短，一个正常运行的系统可能在几分钟，甚致几秒钟内瓦解。 电力系统继电保护的作用。 电力系统在运行中，可能由于以下原因，发生故障或不正常工作状态。 1、外部原因：雷击，大风，地震造成的倒杆，绝缘子污秽造成污闪，线路覆冰造成冰闪。 2、内部原因：设备绝缘损坏，老化。 3、系统中运行人员误操作。 电力系统故障的类型： 1、单相接地故障D（1） 2、两相接地故障D（1.1） 3、两相短路故障D（2） 4、三相短路故障D（3） 5 线路断线故障 以上故障单独发生为简单故障。在不同地点同时发生两个或以上称为复故障。 电力系统短路故障的后果： 1、短路电流在短路点引起电弧烧坏电气设备。 2、造成部分地区电压下降。 3、使系统电气设备，通过短路电流造成热效应和电动力。 4、电力系统稳定性被破坏，可能引起振荡，甚至鲜列。 不正常工作状态有：电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏，但未发展成故障。 不正常工作状态有： 1）电力设备过负荷，如：发电机，变压器线路过负荷。 2）电力系统过电压。 3）电力系统振荡。
4）电力系统低频，低压。 电力系统事故：电力系统中，故障和不正常工作状态均可能引起系统事故，即系统全部或部分设备正常运行遭到破坏，对用户非计划停电、少送电、电能质量达不到标准（频率，电压，波形）、设备损坏等。 继电保护的作用，就检测电力系统中各电气设备的故障和不正常工作状态的信息，并作相应处理。 继电保护的基本任务： 1）将故障设备从运行系统中切除，保证系统中非故障设备正常运行。 2）发生告警信号通知运行值班人员，系统不正常工作状态已发生或自动调整使系统恢复正常工作状态。 电力系统对继电保护的基本要求（四性） 1）选择性：电力系统故障时，使停电范围最小的切除故障的方式 2）快速性：电力系统故障对设备、人身、系统稳定的影响与故障的持续时间密切相关，故障持续时间越长，设备损坏越严重；对系统影响也越大。因此，要求继电保护快速的切除故障。 电力系统对继电保护快速性的要求与电网的电压等级有关。 35kV及以下保护动作时间工段60-80ms 110kV 工段40-60ms 220kV 高频保护20-40ms 500kV 20-40ms 快速切除故障，可提高重合闸成功率，提高线路的输送容量。 3）灵敏性：继电保护装置在它的保护范围内发生故障和不正常工作状态的反应能力（各种运行方式，最大运行方式，最小运行方式），故障时通人保护装置的故障量与保护装置的整定值之比，称为保护装置的灵敏度。 4）可靠性： ①保护范围内发生故障时，保护装置可靠动作切除故障,不拒动。 ②保护范围外发生故障和正常运行时，保护可靠闭锁,不误动。 在保护四性中：重要的是可靠性，关键是选择性，灵敏性按规程要求,快速性按系统要求。
华南理工大学网络教育学院《电力系统继电保护原理》课程作业答案171801 20170910 作业答题注意事项： 1）本作业共含客观题48题（单选20题，判断28题），主观题5题。所有题目答案务必填写在答题页面的答题表格中，填写在 题目中间或下面空白处的答案以0分计。单项选择题填写字 母ABCD之一，判断题大写V字表示正确，大写X表示错误。 其它填写方法将不能正确判别；主观题答案写在答题纸页面内 各题的表格方框内，其内容框大小可自行调节； 2）不要把答案拍摄成图片再贴入本文档，不要修改本文件中答题表格格式，务必将答题文件命名为“[学生姓名][答案].doc”, 用word2003格式存储并上传到网页，谢谢！ 3）提交作业答案文件时请删除所有题目，答案文件应仅含个人信息表、客观题答案表和主观题答题表，不含题目； 4）不标注本人姓名的文件名无效，仅将答案拷贝到网页编辑框而没有上传答案word附件的作业，可能会造成批阅速度、格式 正确性上的较大困难，请同学们理解。 作业题目 一、单项选择题（20题） 1、电力系统继电保护的四个基本要求，不包括（）。 （A）选择性；（B）速动性；（C）灵敏性；（D）针对性。 2、使用调试最方便的保护是（）。 (A)电磁式保护；（B）分立晶体管保护；（C）集成电路保护；（D）微机保护。
3、电力系统中发生概率最大故障是（）。 （A）三相短路；（B）两相短路；（C）单相接地故障；（D）两相接地故障。 4、（）不属于影响距离保护工作的因素。 （A）短路点过渡电阻；（B）电力系统振荡； （C）电压回路断线；（D）并联电容补偿。 5、目前，（）还不能作为纵联保护的通信通道。 （A）公用无线网络通道（wireless network）； （B）输电线路载波或高频通道(power line carrier)； （C）微波通道(microwave)； （D）光纤通道(optical fiber)。 6、可以作为相邻线路的后备保护的纵联差动保护是（）。 (A)分相电流纵联差动保护；(B)电流相位比较式纵联保护； (C)方向比较式纵联保护； (D)距离纵联保护； 7、（）是后加速保护的优点之一。 (A)能够快速地切除各段线路上发生的瞬时性故障； (B)可能使瞬时性故障米不及发展成为永久性故障，从而提高重合闸的成功率； (C)使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单、经济； (D)第一次是有选择性地切除故障，不会扩大停电范围，特别是在重要的高压电网中一般不允许保护无选择性的动作而后以重合闸来纠正（前加速的方式）。 8、下列方式不属于综合重合闸（简称综重）工作方式的是（）。 (A)两相重合闸方式； (B)三相重合闸方式； (C)单相重合闸方式； (D)停用重合闸方式。 9、双侧电源线路的过电流保护加方向元件是为了（）。 （A）保证选择性；(B)提高灵敏性；(C)加强可靠性；(D)提高速动性。 10、发电机定子绕组单相接地时，中性点对地电压（）。 （A）为零；（B）上升为线电压；（C）上升为相电压；（D）上升为线电压α倍（α表示由中性点到故障点的匝数占全部绕组匝数的百分数）。 11、互感器二次侧应有安全可靠的接地,其作用是（）。 A 便于测量时形成回路； B 以防互感器一、二次绕组绝缘破坏时,高电压对二次设备及人身的危害； C 有助于泄放雷电流； D 提高保护设备抗电磁干扰能力。 12、瞬时电流速断保护的动作电流应大于（）。
电源电路单元 按单元电路得功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用得基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始。 一、电源电路得功能与组成 每个电子设备都有一个供给能量得电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源与变频器三种。常见得家用电器中多数要用到直流电源。直流电源得最简单得供电方法就是用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换（蓄电池则要经常充电)得缺点，因此最经济可靠而又方便得就是使用整流电源。 电子电路中得电源一般就是低压直流电，所以要想从２20 伏市电变换成直流电，应该先把 22０伏交流变成低压交流电，再用整流电路变成脉动得直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中得交流成分后才能得到直流电。有得电子设备对电源得质量要求很高, 所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源得组成一般有四大部分,见图 1 。其中变压电路其实就就是一个铁芯变压器,需要介绍得只就是后面三种单元电路。 二、整流电路 整流电路就是利用半导体二极管得单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电得电路。 （ 1 )半波整流 半波整流电路只需一个二极管,见图 2 ( ａ )。在交流电正半周时 VD 导通,负半周时 VD 截止,负载 R 上得到得就是脉动得直流电
( 2 )全波整流 全波整流要用两个二极管,而且要求变压器有带中心抽头得两个圈数相同得次级线圈，见图2 ( ｂ )。负载R L 上得到得就是脉动得全波整流电流,输出电压比半波整流电路高。 ( 3 )全波桥式整流 用４个二极管组成得桥式整流电路可以使用只有单个次级线圈得变压器,见图 2 ( c )。负载上得电流波形与输出电压值与全波整流电路相同。 （ 4 )倍压整流 用多个二极管与电容器可以获得较高得直流电压。图２ ( d )就是一个二倍压整流电路。当 U２为负半周时ＶＤ1 导通, C1 被充电, Ｃ1 上最高电压可接近 1、４U2 ；当 U２正半周时VD2 导通, C1 上得电压与 U２叠加在一起对Ｃ2 充电,使Ｃ2 上电压接近２、8U２，就是 C1 上电压得 2 倍，所以叫倍压整流电路。 三、滤波电路 整流后得到得就是脉动直流电,如果加上滤波电路滤除脉动直流电中得交流成分,就可得到平滑得直流电。 ( 1 ）电容滤波 把电容器与负载并联,如图 3 ( a ),正半周时电容被充电，负半周时电容放电，就可使负载上得到平滑得直流电。
常用直流开关电源的保护电路设计 概述 随着科学技术的发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，因此直流开关电源开始发挥着越来越重要的作用，并相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了直流开关电源[1-3]。同时随着许多高新技术，包括高频开关技术、软开关技术、功率因数校正技术、同步整流技术、智能化技术、表面安装技术等技术的发展，开关电源技术在不断地创新，这为直流开关电源提供了广泛的发展空间。但是由于开关电源中控制电路比较复杂，晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差，在使用过程中给用户带来很大不便。为了保护开关电源自身和负载的安全，根据了直流开关电源的原理和特点，设计了过热保护、过电流保护、过电压保护以及软启动保护电路。 2开关电源的原理及特点 2.1工作原理 直流开关电源由输入部分、功率转换部分、输出部分、控制部分组成。功率转换部分是开关电源的核心，它对非稳定直流进行高频斩波并完成输出所需要的变换功能。它主要由开关三极管和高频变压器组成。图1画出了直流开关电源的原理图及等效原理框图，它是由全波整流器，开关管V，激励信号，续流二极管Vp，储能电感和滤波电容C组成。实际上，直流开关电源的核心部分是一个直流变压器。 2.2特点 为了适应用户的需求，国内外各大开关电源制造商都致力于同步开
发新型高智能化的元器件，特别是通过改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体(Mn-Zn)材料上加大科技创新，以提高在高频率和较大磁通密度下获得高的磁性能，同时SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小、薄。因此直流开关电源的发展趋势是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。 直流开关电源的缺点是存在较为严重的开关干扰，适应恶劣环境和突发故障的能力较弱。由于国内微电子技术、阻容器件生产技术以及磁性材料技术与一些技术先进国家还有一定的差距，因此直流开关电源的制作技术难度大、维修麻烦和造价成本较高， 3直流开关电源的保护 基于直流开关电源的特点和实际的电气状况，为使直流开关电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作，本文根据不同的情况设计了多种保护电路。 3.1过电流保护电路 在直流开关电源电路中，为了保护调整管在电路短路、电流增大时不被烧毁。其基本方法是，当输出电流超过某一值时，调整管处于反向偏置状态，从而截止，自动切断电路电流。如图1所示，过电流保护电路由三极管BG2和分压电阻R4、R5组成。电路正常工作时，通过R4与R5的压作用，使得BG2的基极电位比发射极电位高，发射结承受反向电压。于是BG2处于截止状态(相当于开路)，对稳压电路没有影响。当电路短路时，输出电压为零，BG2的发射极相当于接地，则BG2处于饱和导通状态(相当于短路)，从而使调整管BG1基极和发射极近于短路，而处于截止状态，切断电路电流，从而达到保护目的。
??AUMOV????LV UltraMOV??? 儎???????????? ???? ???????? ????
2 https://www.doczj.com/doc/a99435758.html, 3 AUMOV?系列压敏电阻介绍5 LV UltraMOV?压敏电阻系列介绍6 压敏电阻基础 8 汽车MOV 背景信息和应用例举 11 LV UltraMOV?背景信息和应用例举13 低压直流 MOV 选型16 瞬态浪潮抑制技术 18 金属氧化物压敏电阻（MOV ）介绍18 压敏电阻串、并联 21 附件：技术规格和零件号相互参照 本文件的技术规格说明和说明性材料为出版时所知的最准确的描述，如有变更，恕不另行通知。 更多信息，请访问https://www.doczj.com/doc/a99435758.html, 。
https://www.doczj.com/doc/a99435758.html, 3 AUMOV TM 系列压敏电阻介绍 以上器件有以下规格： ? 磁盘大小： 5mm, 7mm, 10mm, 14mm, 20mm ? 额定工作电压：16–50VDC 额定浪涌电流：400－5000A （8/20ps ）? ? 额定助推起动功率：6－100焦耳? 额定负载突降: 25–35 V AUMOV TM 系列特点 ? 符合AEC-Q200（表10）的规定? 强劲的负载突降和助推起动功率? 通过UL 认证（可选环氧树脂涂层） ? 较高的工作温度：最高达125°C （可选酚醛树脂涂层）? 较高的额定峰值浪涌电流和能量吸收能力 AUMOV TM 系列的优点 ? 符合汽车行业要求? 符合ISO 7637-2的规定 ? 有助于电路设计员符合UL1449标准? 适合高温环境和应用 ? 卓越的浪涌保护和能量吸收能力，提高了产品的安全性? 具有通过TS16949认证的生产器件 AUMOV?系列压敏电阻是专为保护低压（12VDC 、24VDC 和42VDC ）汽车系统的电路而设计的。该系列压敏电阻有5种磁盘规格，径向引线可选择环氧树脂涂层或酚醛树脂涂层。汽车MOV 压敏电阻符合AEC-Q200（表10）的规定，能够提供强劲的负载突降、实现助推起动、产生额定峰值浪涌电流以及具有高能量吸收能力。
笔记本电池保护电路知识 现在的笔记本电池都是所谓智能（smart battery）的了，她能告诉电脑：我现在还剩余多少容量，现在的电压是多少，电流是多少，按现在的放电速率我还能用多长时间，我是否该充电了，充电应该用多大的电流、电压，充电是否充过头了，放电是否放过头了，温度是否过高，等等。电池要提供这些所谓的智能信息，就要在电池中增加一个电路。这个电路通常都使用现成的专用芯片，如最流行的BQ系列芯片：BQ2060A，BQ2083，BQ2085，BQ2040等，这些芯片检测流入和流出电芯的电流，算出上面所谓的智能信息。 这个电路还要增加一个功能：保护功能。上面说了电路能检测出充电是否充过头了，放电是否放过头了。既然知道充过头了，就要使充电电源充不到电芯上去；放电放过头了，就要切断电芯对外放电。温度过高了，就要是电池停下来。这就是所谓的保护功能。 最后一个功能就是通讯，电池准备了这些信息，总要发送出去吧。所以通讯少不了。 按上所说，通常的电池其实主要是检测部分，能检测出来信息，保护功能实现自然简单，无非是开关而已。 当然有的电池将充电部分做到电池里面去了，如COMPAQ 笔记本电脑的不少电池都是如此。 先不必看BQ2060是如何检测那些智能信息的，先看BQ2060都检测出了哪些信息？这些检测出来的信息存放在什么地方了？在BQ2060的DATASHEET 中，有个Table 3. bq2060 Register functions，这里存放了BQ2060检测出来智能信息的。这些信息就是所谓的Smart Battery Data（智能电池数据），它们都被定义成标准了（见Smart Battery Data Specfication）。 BQ2050中检测出来的信息没有这么丰富，它不符合这个标准。BQ2040，BQ2083，BQ2085都符合这个标准，检测出来的信息也是这些。 下面解释一下BQ2060检测出来信息的意思。 1. 静态信息：静态信息不是检测出来的，而是生产厂家自己写进去的，它一般写在24C01中，BQ2060从24C01中读到它自己里面去。ManufactureDate, ManufactureName, DeviceName, Devicechemistry, SpecificationInfo, DesignVoltage, DesignCapacity,RemainingCapacityAlarm, RemainingTimeAlarm, BatteryMode。这些信息不言自明。 2.动态信息：动态信息中有些是检测出来的，有些是纯粹计算出来的，目的就是免去用户自己计算了。检测的：Voltage, Current, Temperature, AverageCurrent, RemainingCapacity, FullChargeCapacity, BatteryStatus。计算的：RelativeStateOfCharge, AbsoluteStateOfCharge, RunTimeToEmpty, AverageTimeToEmpty, AverageTimeToFull, CycleCount.。信息ChargingVoltage, ChargingCurrent 告诉充电器应该用多大的充电电流给它充电，在多大的电压处应该变成恒压充电。AtRate, AtRateTimeToFull, AtRateTimeToEmpty, AtRateOK 纯粹是帮用户计算信息用的。 3.每个厂家的特定信息：标准Smart Battery Data Specfication之外的一些信息。这些信息只有5项，不同厂家不一样，对于BQ2060就是VCELL1-4和PackConfigureation。对于BQ2085，PackConfigureation的意义就和BQ2060不大一样。
《继电保护原理》第一次作业答案 一、单项选择题。本大题共20个小题，每小题2.0 分，共40.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.电流保护I段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越( ) ( C ) A.可靠 B.不可靠 C.灵敏 D.不灵敏 2.使电流速断保护有最大保护范围的运行方式为系统( ) ( A ) A.最大运行方式 B.最小运行方式 C.正常运行方式 D.事故运行方式 3.在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相星 形接线电流保护只切除一个故障点的几率为( )。 ( B ) A.100％ B.2／3 C.1／3 D.0 4.按900接线的功率方向继电器，若I J=-I c，则U J应为( ) ( B ) A.U AB B.-U AB C.U B D.-U C 5.电流速断保护定值不能保证( )时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件。 ( B ) A.速动性 B.选择性 C.灵敏性 D.可靠性 6.作为高灵敏度的线路接地保护，零序电流灵敏I 段保护在非全相运行时需( )。 ( D ) A.投入运行 B.有选择性的投入运行 C.有选择性的退出运行 D.退出运行 7.在中性点不接地电网中采用的有选择性零序电流保护，在接地故障时，它是靠线路 对地( )零序电流动作的。
( B ) A.电感性 B.电容性 C.电阻性 D.暂态 8.方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。调节方法是改变电抗变换器DKB ( ) ( D ) A.原边匝数 B.副边匝数 C.原边线圈中的电阻大小 D.副边线圈中的电阻大小 9.距离II 段的动作值应按分支系数K fz为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保 护的( )。 ( B ) A.速动性 B.选择性 C.灵敏性 D.可靠性 10.反应相间短路的阻抗继电器采用00接线，则I J=I B-I A时，U J=( )。 ( B ) A.U B B.U B-U A C.U A-U B D.U A 11.对于三段式距离保护，当系统振荡且振荡中心位于保护范围内时，阻抗元件的启动 顺序是( )。 ( B ) A.Ⅰ段→Ⅱ段→Ⅲ段 B.Ⅲ段→Ⅱ段→Ⅰ段 C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段同时 D.任意顺序 12.对于双侧电源系统，由于故障时两侧电流的相位不同，如果故障点的短路电流I d 滞后流过保护的电流I d1，则保护的( )。 ( A ) A.测量阻抗减小 B.测量阻抗不变 C.测量阻抗增大 D.测量阻抗增大或减小 13.差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对( )。 ( A ) A.选择性
电源电路单元 按单元电路的功能可以把它们分成若干类，每一类又有好多种，全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始。 一、电源电路的功能和组成 每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单的供电方法是用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换（蓄电池则要经常充电）的缺点，因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。 电子电路中的电源一般是低压直流电，所以要想从 220 伏市电变换成直流电，应该先把220 伏交流变成低压交流电，再用整流电路变成脉动的直流电，最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。有的电子设备对电源的质量要求很高，所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分，见图 1 。其中变压电路其实就是一个铁芯变压器，需要介绍的只是后面三种单元电路。 二、整流电路 整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。 （ 1 ）半波整流 半波整流电路只需一个二极管，见图 2 （ a ）。在交流电正半周时 VD 导通，负半周时 VD 截止，负载 R 上得到的是脉动的直流电
（ 2 ）全波整流 全波整流要用两个二极管，而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈，见图2 （ b ）。负载 R L 上得到的是脉动的全波整流电流，输出电压比半波整流电路高。 （ 3 ）全波桥式整流 用 4 个二极管组成的桥式整流电路可以使用只有单个次级线圈的变压器，见图 2 （ c ）。负载上的电流波形和输出电压值与全波整流电路相同。 （ 4 ）倍压整流 用多个二极管和电容器可以获得较高的直流电压。图 2 （ d ）是一个二倍压整流电路。当 U2 为负半周时 VD1 导通， C1 被充电， C1 上最高电压可接近 1.4U2 ；当 U2 正半周时 VD2 导通， C1 上的电压和 U2 叠加在一起对 C2 充电，使 C2 上电压接近 2.8U2 ，是C1 上电压的 2 倍，所以叫倍压整流电路。 三、滤波电路 整流后得到的是脉动直流电，如果加上滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分，就可得到平滑的直流电。 （ 1 ）电容滤波 把电容器和负载并联，如图 3 （ a ），正半周时电容被充电，负半周时电容放电，就可使负载上得到平滑的直流电。
开关电源保护电路 为使开关电源在恶劣环境及突发故障状况下安全可靠，提出了几种实用的保护电路，并对电路的工作原理进行了详尽分析。 关键词：开关电源；保护电路；可靠性 1 引言 评价开关电源的质量指标应该是以安全性、可靠性为第一原则。在电气技术指标满足正常使用要求的条件下，为使电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作，必须设计多种保护电路，比如防浪涌的软启动，防过压、欠压、过热、过流、短路、缺相等保护电路。 2 开关电源常用的几种保护电路 2.1 防浪涌软启动电路 开关电源的输入电路大都采用电容滤波型整流电路，在进线电源合闸瞬间，由于电容器上的初始电压为零，电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流，特别是大功率开关电源，采用容量较大的滤波电容器，使浪涌电流达100A以上。在电源接通瞬间如此大的浪涌电流，重者往往会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏，整流桥过流损坏；轻者也会使空气开关合不上闸。上述现象均会造成开关电源无法正常工作，为此几乎所有的开关电源都设置了防止流涌电流的软启动电路，以保证电源正常而可靠运行。 图1是采用晶闸管V和限流电阻R1组成的防浪涌电流电路。在电源接通瞬间，输入电压经整流桥（D1～D4）和限流电阻R1对电容器C充电，限制浪涌电流。当电容器C充电到约80％额定电压时，逆变器正常工作。经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号，使晶闸管导通并短路限流电阻R1，开关电源处于正常运行状态。 图1 采用晶闸管和限流电阻组成的软启动电路
图2是采用继电器K1和限流电阻R1构成的防浪涌电流电路。电源接通瞬间，输入电压经整流（D1～D4）和限流电阻R1对滤波电容器C1充电，防止接通瞬间的浪涌电流，同时辅助电源V cc经电阻R2对并接于继电器K1线包的电容器C2充电，当C2上的电压达到继电器K1的动作电压时，K1动作，其触点K1.1闭合而旁路限流电阻R1，电源进入正常运行状态。限流的延迟时间取决于时间常数（R2C2），通常选取为0.3～0.5s。为了提高延迟时间的准确性及防止继电器动作抖动振荡，延迟电路可采用图3所示电路替代RC延迟电路。 图2 采用继电器K1和限流电阻构成的软启动电路 图3 替代RC的延迟电路 2.2 过压、欠压及过热保护电路 进线电源过压及欠压对开关电源造成的危害，主要表现在器件因承受的电压及电流应力超出正常使用的范围而损坏，同时因电气性能指标被破坏而不能满足要求。因此对输入电源的上限和下限要有所限制，为此采用过压、欠压保护以提高电源的可靠性和安全性。 温度是影响电源设备可靠性的最重要因素。根据有关资料分析表明，电子元器件温度每升高2℃，可靠性下降10％，温升50℃时的工作寿命只有温升25℃时的1/6，为了避免功率器件过热造成损坏，在开关电源中亦需要设置过热保护电路。
安阳师范学院本科学生毕业设计报告逆变器保护电路设计 作者秦文 系（院）物理与电气工程学院 专业电气工程及其自动化 年级 2008级专升本 学号 081852080 指导教师潘三博 日期 2010.06.02 成绩
学生承诺书 本人郑重承诺：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得安阳师范学院或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均以在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：日期: 论文使用授权说明 本人完全了解安阳师范学院有关保留、使用学位论文的规定，即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 签名: 导师签名: 日期:
逆变器保护电路设计 秦文 （安阳师范学院物理与电气工程学院，河南安阳 455002） 摘要:本文针对SPWM逆变器工作中的安全性问题，阐述了如何利用电路实现保护复位和死区调节。在PWM三相逆变器中，由于开关管存在一定的开通和关断时间，为防止同一桥臂上两个开关器件的直通现象，控制信号中必须设定几个微秒的死区时间。尽管死区时间非常短暂，引起的输出电压误差较小，但由于开关频率较高，死区引起误差的叠加值将会引起电机负载电流的波形畸变，使电磁力矩产生较大的脉动现象，从而使动静态性能下降，降低了开关器件的实际应用效果，但是却对逆变器的安全运行意义重大。 关键词:保护电路；复位电路；死区调节 1 引言 在现在的系统中电力器件的应用也越来越广而与此同时对器件的保护也被认识了其重要性。电子器件很易被损坏，保护电路的要求也很苛刻。在工程应用中，为了使SPWM 逆变器安全地工作，需要有可靠的保护系统。一个功能完善的保护系统既要保证逆变器本身的安全运行，同时又要对负载提供可靠的保护。 随着电力电子技术的发展，功率器件如IGBT、MOSFET等广泛应用于PWM变流电路中。对于任何固态的功率开关器件来讲，都具有一定的固有开通和关断时间，对于确定的开关器件，固有开通和关断时间内输入的信号是不可控的，称为开关死区时间，它引起开关死区效应，简称为死区效应。在电压型PWM逆变电路中，为避免同一桥臂上的开关器件直通，必须插入死区时间，这势必导致输出电压的误差。该误差是谐波的重要来源，它不但增加了系统的损耗，甚至还可能造成系统失稳。 随着电力电子技术的发展,逆变器主电路、控制电路发生了较大变化,其性能不断改善,当然,保护电路也应随之作相应完善。逆变器保护电路主要包括过压保护、过载(过流) 保护、过热保护等几个方面。 本文仅就保护复位电路与死区控制电路与的实现进行了分析和研究。 2 保护电路设计 较之电工产品，电力电子器件承受过电压、过电流的能力要弱得多，极短时间的过电压和过电流就会导致器件永久性的损坏。因此电力电子电路中过电压和过电流的保护装置是必不可少的，有时还要采取多重的保护措施。 2.1 死区控制电路的结构设计 死区控制电路的电路拓扑结构如图所示，其主要功能是确保主电路中的开关管S 1、S 2 不能同时导通。死区电路的波形图如图1所示，从图中可以明显地看出开关管S 1和S 2 的驱 动信号没有使S 1与 S 2 同时导通的重叠部分，这就是两个主开关管之间存在所谓的“死区”。 而通过改变HEF4528芯片的输出信号脉宽，就可以调节驱动信号的脉宽。（具体的方式是 通过改变HEF4528芯片的外接RC电路的参数值实现的，如图2所示）如图3所示R t 、C t 的值与输出脉宽的关系在本文中，选择电位器P2的阻值为10kΩ,电容C237的容值为103pF，因此由图3可知，输出信号的脉宽大约为10μs 。
第一章、绪论 1、电力系统运行状态概念及对应三种状态： 正常（电力系统以足够的电功率满足符合对电能的需求等）不正常（正常工作遭到破坏但还未形成故障，可继续运行一段时间的情况）故障(电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路，断线等故障) 2、电力系统运行控制目的： 通过自动和人工的控制，使电力系统尽快摆脱不正常运行状态和故障状态，能够长时间的在正常状态下运行。 3、电力系统继电保护： 泛指继电保护技术和由各种继电保护装置组成的继电保护系统。 4、事故： 指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户停电或少送电或电能质量变坏到不能允许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备损坏的事件。 5、故障： 电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路，断线等。 6、继电保护装置： 指能反应电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态，并动作与断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。 7、保护基本任务： 自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使元件免于继续遭到损坏，保障其它非故障部分迅速恢复正常运行；反应电气设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。 8、保护装置构成及作用： 测量比较元件（用于测量通过被保护电力元件的物理参量，并与其给定的值进行比较根据比较结果，给出“是”“非”“0”“1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应启动）、逻辑判断元件（根据测量比较元件输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否该使断路器跳闸、发出信号或不动作，并将对应的指令传给执行输出部分）、执行输出元件（根据逻辑判断部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作） 9、对电力系统继电保护基本要求： 可靠性（包括安全性和信赖性；最根本要求；不拒动，不误动）；选择性；速动性；灵敏性 10、保护区件重叠： 为了保证任意处的故障都置于保护区内。区域越小越好，因为在重叠区内发生短路时，会造成两个保护区内所有的断路器跳闸，扩大停电范围。 11、故障切除时间等于保护装置（0.06-0.12s，最快0.01-0.04s）和断路器动作时间（0.06-0.15，最快0.02-0.6）之和。 12、①110kv及以下电网，主要实现“远后备”-一般下级电力元件的后备保护安装在上级（近电源侧）元件的断路器处；②220kv及以上电网，主要实现“近后备”-，“加强主保护，简化后备保护” 13、电力系统二次设备： 对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备。
TE电路保护产品的创新历史可以追溯到1980 年，当年TE 率先在电路保护应用中将PPTC器件作为可变电阻使用。从手机电池到汽车方向盘，TE电路保护产品已在日常生活中无处不在，始终致力於为更安全的生活环境并提高电子产品的可靠性。时至今日，数以亿计的TE电路保护产品已在众多电子产品领域中被广泛运用：计算机，电池，便携式电子产品，电子消费品，汽车电子，工业以及电信业市场等。 全球范围内的TE电路保护产品的各家机构均已通过IS09000 / TSl6949 标准认证。 泰科电子的过压过热电路保护解决方案： PESD过压保护器件 TE的高分子PESD器件系列专为HDMI 1.3、便携 式视频播放器、LCD和等离子电视、USB 2.0、数 字视频接口（DVI）及天线开关的输入/输出端口保 护而设计。可使高清电视、打印机、手提电脑、手 机和其他便携式装置中的敏感电路免受静电放电 的破坏。 PESD优于传统的保护器件，例如多层压敏电阻器 （MLV）。传统的保护器件在高速数据传输应用中会 导致信号质量下降或失真。另一方面，小型气体放 电管（GDTs）对目前体积日趋减小的紧凑型信息设备而言，显得过大或过于昂贵。 PESD保护器件可提供极低电容值；符合传输线路（TLP）测试。 特性： ?符合RoHS规范?无铅?无卤素器件（溴≦900ppm，氯≦900ppm，溴+氯≦1500ppm）?典型电容为0.25pF ?泄露电流低?箝位电压低?反应速度快（<1ns） ?能够承受大量的静电放电冲击?适用于标准回流焊?厚膜技术?双向保护 优点： ?为高频率应用（HDMI 1.3）提供静电放电保护?节省电路板空间 ?有助于保护敏感的电子电路不受静电放电（ESD）的破坏?帮助设备通过IEC61000-4-2 等级4 测试 ChipSESD过压保护器件