开关电源保护电路的研究

开关电源实验报告一开关电源原理如下图30W开关电源电路图所示，市电先经过由电容CX1和滤波电感LF1A组成的滤波电路后，再经过型号为KBP210的整流桥BD1和C1组成的整流电路，输出直流电。

直流电又经过由UC3842和2N60等元器件组成的高频逆变电路后，变成高频的交流电，经高频变压器输出为低电压的高频交流电。

高频交流经肖基特二极管SR1060后变为脉动的直流电，最后经滤波电容和滤波电感变为我们想要的直流电输出。

MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。

当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。

（2）输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。

当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。

因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。

（3）整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。

若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。

1.2功率变换电路（1）MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导体表面的电声效应进行工作的。

也称为表面场效应器件。

由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。

（2）常见的原理图：（3）工作原理R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS管并接，使开关管电压应力减少，EMI减少，不发生二次击穿。

在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。

电路中的开关电源保护电路有什么作用电路中的开关电源保护电路，作为电路设计中的关键组成部分，在现代电子设备中起着至关重要的作用。

它的主要功能是保护电路中的元器件免受过电流、过电压和过温等因素的损害，并确保电路的稳定工作。

本文将从这几个方面来详细探讨开关电源保护电路的作用。

一、保护电路不受过电流的损害开关电源保护电路的第一个作用是保护电路免受过电流的损害。

在电路中，如果电流超过了元器件所能承受的额定电流，很容易导致元器件过载、烧毁，甚至引起火灾等危险情况。

因此，开关电源保护电路通过检测电流大小，当电流超过预设值时，会自动切断电源，从而起到保护电路的作用。

二、保护电路不受过电压的损害除了过电流，过电压也是电路中常见的问题之一。

过高或过低的电压都会对电路的正常工作产生不利影响。

开关电源保护电路通过监测电压的变化，当检测到电压超出安全范围时，会自动切断电源，以避免电路中元器件因电压问题而受到损坏。

三、保护电路不受过温的损害在电路运行的过程中，一些元器件可能会因长时间工作而产生过热情况。

过高的温度会引起元器件的老化、烧毁等问题，从而导致整个电路的不稳定甚至故障。

为了避免这种情况的发生，开关电源保护电路会通过监测温度的变化，在温度达到一定阈值时及时进行保护措施，如切断电源或启动风扇进行散热。

四、保护电路稳定工作除了保护元器件免受损害，开关电源保护电路还能保证电路的稳定工作。

在电源输入瞬间或输出瞬变时，保护电路能够发挥作用，保证电路的稳定性，避免因电压波动或电流突变而引起电子设备的异常情况。

综上所述，电路中的开关电源保护电路在现代电子设备中具有重要作用。

它能够保护电路免受过电流、过电压和过温等因素的损害，确保电路的稳定工作。

对于电子设备的正常运行和使用寿命的延长起到了关键的作用。

因此，在电路设计和实际应用中，合理配置和使用开关电源保护电路是非常必要的。

开关电源可靠性设计研究开关电源是现代电子设备中常见的电源形式之一，具有效率高、体积小、重量轻等特点。

然而，开关电源的可靠性设计是保证其正常运行和长寿命的重要因素之一。

本文将重点探讨开关电源可靠性设计的关键技术和方法。

首先，开关电源可靠性设计的基础是合理的电源拓扑结构选择。

常见的开关电源拓扑结构包括单端正激式、无级微分模式、全桥等，不同的拓扑结构在可靠性上存在差异。

合理选择拓扑结构可以提高开关电源的抗干扰性和稳定性，从而增强可靠性。

其次，电源的故障保护是确保开关电源可靠性的重要手段之一。

故障保护包括过电流保护、过温保护、欠压保护等。

在设计中，可以采用过电流保护电路实现对输出电流的监测和控制，以避免电流过大损坏电源和负载。

同时，过温保护电路可以通过监测电源内部的温度实现对温度的控制，从而避免过热引起的故障。

欠压保护电路可以实时监测输入电压，当输入电压低于一定阈值时，及时对开关电源进行保护措施。

另外，电源的可靠性设计还需要考虑电容器的选用和寿命估计。

电容器是开关电源中的重要元器件之一，其寿命直接影响着开关电源的可靠性。

在选用电容器时，应选择具有较长使用寿命和低ESR（等效串阻）的产品，并在设计中合理配置电容器的数量和电压等级，以达到更好的可靠性。

同时，可以通过监测电容器的电流和温度等参数，来估计电容器的寿命，及时预测并采取措施，延长电源的使用寿命。

此外，地线和屏蔽是开关电源可靠性设计中需要注意的关键问题。

地线连接应尽量短而粗，以减少地线电阻和电感的影响，从而降低干扰和损耗。

同时，对于高频开关电源，还需要合理设计屏蔽结构，减少电磁辐射和接收的干扰，提高电源的可靠性。

最后，开关电源可靠性设计还需要进行严格的可靠性测试和验证。

可以通过老化实验、振动实验、温度实验等手段，对开关电源进行全面的可靠性测试。

同时，还可以进行可靠性模拟和分析，对开关电源的失效模式进行预测和分析，以提前采取相应的措施，提高开关电源的可靠性。

开关电源电路分析
开关管的工作原理是：当控制端的输入信号为高电平时，开关管导通，输入电源与传输装置连接，电流流过，输出电压稳定；当输入信号为低电
平时，开关管截断，输入电源与传输装置断开，电流停止流动，输出电压
为零。

输入滤波电路是用来对输入直流电进行滤波，使得输入电压稳定，减
小输入电压的纹波。

常见的输入滤波电路有电容滤波和电感滤波。

开关变换电路是开关电源电路的核心部分，其工作原理是通过一个开
关管来控制输入电源与传输装置的连接。

开关变换电路的核心是通过调整
开关管的导通和断开时间来改变输出电压。

常用的开关变换电路有单端开
关电源、双端开关电源和反激式开关电源等。

输出滤波电路是将输出的直流电进行滤波，减小输出电压的纹波。

输
出滤波电路通常采用电感滤波和电容滤波的组合，使输出电压更加稳定。

除了以上的基本部分外，开关电源电路还包括保护电路、反馈电路和
调整电路等。

保护电路主要用于检测和保护开关电源工作时的过电流、过
电压等异常情况，防止电路损坏；反馈电路用于对输出电压进行稳定控制，保证输出电压的稳定性；调整电路用于调整输出电压的大小，使得输出电
压能够达到期望值。

开关电源过流保护电路原理在电子设备中，开关电源是一个常见的电源供应形式。

然而，由于各种原因可能导致电路中的电流超过设计值，这就需要过流保护电路的应用。

过流保护电路旨在检测电路中的电流超过额定值时，立即切断电源以防止电路元件损坏。

过流保护原理过流保护电路通常由电流传感器、比较器、触发器和开关元件等部分组成。

当电路中的电流超过设定的阈值时，电流传感器会检测到这一超额电流，并将信号传递给比较器。

比较器用于比较电流传感器输出的信号与预设阈值，并在检测到超额电流时触发触发器。

触发器受到比较器的信号后，将立即切断开关元件，使电路中的电流降至安全范围内。

在某些设计中，过流保护电路还可以配备延时器，以确保在电流波动较大但仍在可接受范围内时不误触发保护电路。

过流保护电路的应用过流保护电路广泛应用于各种电子设备中，特别是对于需求高稳定性和可靠性的设备更是必不可少。

例如，计算机电源、家用电器、通信设备等都需要过流保护电路来确保设备在异常电流情况下得以安全运行。

对于开关电源而言，过流保护电路更是必备的一部分。

由于开关电源通常工作在较高频率下，一旦发生过流现象，元件可能会迅速损坏，进而导致整个电源系统崩溃。

因此，过流保护电路的可靠性和高效性对于开关电源的稳定性起着至关重要的作用。

总结过流保护电路是一种关键的电路保护部件，能够有效地保护电子设备免受因过大电流而产生的损坏。

通过适当设计和应用过流保护电路，不仅能提升电子设备的安全性和稳定性，也能延长设备的使用寿命。

在电子设备设计和制造过程中，考虑到过流保护电路的合理性和可靠性将对产品质量和用户体验产生积极的影响。

1。

电路中的开关电源欠压保护电路有什么作用开关电源是电路中常用的电源类型之一，它具有稳定的输出电压和较高的效率，被广泛应用于各个领域。

然而，在使用开关电源的过程中，有时会遇到电源输入电压不稳定或者下降的情况，这时就需要采取相应的保护措施来保证电路的正常运行。

欠压保护电路便是为此而设计的一种保护电路，它的作用是在电源输入电压低于预设值时，及时切断电路的负载，以避免电路损坏或者不稳定工作。

本文将从欠压保护电路的原理、应用和选取等方面进行介绍。

一、欠压保护电路的原理欠压保护电路的主要原理是通过监测电源输入电压的大小，当输入电压低于设定的电压阈值时，通过控制开关器件的导通或者断开，来实现对电路负载的保护。

欠压保护电路一般由电压检测电路、比较器和控制电路等部分组成。

电压检测电路用于检测电源输入电压的大小，并将其转换为对应的电压信号；比较器用于与设定的阈值进行比较，并输出控制信号；控制电路用于接收比较器的信号，并控制开关器件的导通或者断开。

二、欠压保护电路的应用欠压保护电路广泛应用于各个领域，特别是对于对电源电压稳定性要求较高的设备或者系统来说，欠压保护电路显得尤为重要。

以下是一些常见的应用场景：1. 工业自动化控制系统：在工业生产中，对于各种关键设备的保护至关重要。

欠压保护电路可以保护各种电机、传感器和控制开关等设备，确保其正常运行，并避免因电源电压不稳定而引起的故障。

2. 电子设备：诸如计算机、服务器、通信设备等电子设备对于电源电压的稳定性要求较高，欠压保护电路可以有效保护这些设备免受电源输入电压异常波动的影响，提高设备的可靠性和稳定性。

3. 照明系统：在室内和室外照明系统中，欠压保护电路可以避免电源电压下降引起的灯具光强减弱或者熄灭的问题，确保照明系统长时间稳定工作。

4. 电力系统：在电力输送和分配过程中，欠压保护电路可用于保护变电站、电力变压器和电力线路等设备，确保电力系统可靠运行。

三、欠压保护电路的选取选取适合的欠压保护电路需要考虑以下几个方面：1. 保护电路的响应时间：欠压保护电路需要具备较快的响应速度，能够在电源电压降低到危险阈值以下时迅速切断负载，以避免造成设备损坏。

开关电源安全保护电路原理图解对于开关电源而言, 安全、可靠性历来被视为重要的性能之一. 开关电源在电气技术指标满足电子设备正常使用要求的条件下, 还要满足外界或自身电路或负载电路出现故障的情况下也能安全可靠地工作. 为此, 须有多种保护措施. 对保护电路的特点分析, 对存在不足期待克服, 希望设计出更安全、更可靠的保护电路。

1 浪涌电流电路剖析浪涌电流是由于电压突变所引起. 如电子设备在第一次加电压时, 由于大容量电源电容器充电引起的涌入初始电流开机浪涌电流; 又如直击雷、感应雷沿着电源线进入开关电源的突变电压所产生瞬态电流雷浪涌电流. 浪涌电流上升时间非常快, 持续时间非常短, 破坏作用非常大. 为防止或减轻浪涌电流的破坏, 设置抑制浪涌电流或将浪涌电流转移到地线等方式来保护开关电源避免浪涌电流的损害。

1. 1 启动限流保护开关电源的初级整流电路有大容量滤波电容,开机瞬间整流管向这些大电容充电, 使整流管瞬时电流超过额定值. 为减小开机启动限流( 浪涌电流) ,开关电源通常都设有抗冲击电路. 如图1 电路, 在开机瞬间, 开关电源变压器的3、4 绕组电压为0V, VD5截止, 晶闸管VD6 的G、K 极间电压为0V, VD6 截止.充电电流路径: AC220V→VD1- 4 正极→大电容C1→地→R2→VD1- 4 负极. 由于R2 有阻碍大电流作用( 一般设为3. 3Ω) , 因此能有效限制开机浪涌电流。

开关电源正常工作后, 开关电源变压器的1、2绕组上产生感应电压, 对C2 充电( 充电时间常数约等于R3×C2) , 使VD6 导通, 整流电流不再经R2, 而是经VD6 的A、K 极返回整流桥VD1- 4 的负极. 也就是说, 在正常工作状态, VD6 将R2 短路, 防止R2产生功耗.R2 仅在开机瞬间起作用。

用晶闸管作启动限流保护安全可靠, 但电路比较复杂些, 从电路成本和电路简捷等角度来说用温控电阻作启动限流保护, 它既经济又简单更安全可靠, 如图3。

PWM开关电源控制与保护电路的设计摘要 (1)前言 (1)1 绪论 (2)1.1 开关电源的概念 (2)1.2 开关电源的发展简况 (2)1.3 开关电源的发展趋势 (3)2 开关电源的分类 (4)2.1 概论 (4)2.2 DC/DC变换 (4)2.3 AC/DC变换 (4)3 开关电源PWM的控制方式 (5)3.1 电压控制模式 (5)3.2 电流控制模式 (7)4 PWM开关电源控制的电路 (9)4.1 PWM开关电源的基本原理 (9)4.2 PWM开关电源的组成模块 (11)5 保护电路的设计 (11)5.1 概论 (11)5.2 过流保护电路 (11)5.3 过压保护电路 (12)输入过电压保护电路 (12)输出过电压保护电路 (13)5.4 欠压保护电路 (14)5.5 过热保护电路 (15)结束语 (16)致谢 (17)参考文献 (17)PWM开关电源控制与保护电路的设计摘要：电力电子技术已发展成为一门完整的、自成体系的高科技技术，电力电子技术的发展带动了电源技术的发展，而电源技术的发展有效地促进了电源产业的发展。

作为一个电源工作者，不仅要设计出国际或国内先进的电源，还要考虑到电源的适应性以及电源的成本。

只有具有先进性能的电源，加上合理的制作成本，才能使我国的电源产业赶超发达国家。

这里着重介绍了一种采用PWM开关电源，该电源控制电路元件数量少、实现简便。

关键词：开关电源，脉冲宽度调制(PWM)，反激变换式。

前言：开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。

由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国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（Bs)下获得高的磁性能，而电容器的小型化也是一项关键技术。

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。

开关电源保护电路原理开关电源保护电路是一种用于保护开关电源的电路设计，能够保证开关电源在异常情况下正常工作，提高其稳定性和可靠性。

本文将从开关电源的工作原理、保护电路的分类和常见保护电路的原理等方面进行介绍。

开关电源是一种将电能转换为稳定输出电压或电流的电源装置。

其工作原理是通过控制开关管的导通和截止，使得输入电压以一定的频率和占空比转换为脉冲信号，再经过滤波电路和稳压电路，最终输出稳定的直流电压或电流。

开关电源具有高效率、体积小、重量轻和可调性好等优点，因此被广泛应用于电子设备中。

然而，开关电源在工作过程中可能会遇到多种异常情况，如输入电压过高或过低、输出短路、过载和过温等。

这些异常情况可能会导致开关管损坏、输出电压波动或无输出等问题，严重影响开关电源的稳定性和可靠性。

因此，保护电路的设计就显得尤为重要。

根据保护电路的功能和作用方式，可以将保护电路分为输入保护电路、输出保护电路和过温保护电路等。

输入保护电路主要用于对开关电源的输入电压进行监测和保护，防止过高或过低的输入电压对开关电源产生不利影响。

常见的输入保护电路包括过压保护电路和欠压保护电路。

过压保护电路通过检测输入电压是否超过设定值来进行保护。

当输入电压超过设定值时，保护电路会迅速切断开关管的导通，以防止过高的电压损坏开关管和其他电路元件。

欠压保护电路则是在输入电压低于设定值时进行保护，避免开关电源在低电压下无法正常工作。

输出保护电路主要用于对开关电源的输出电流和电压进行监测和保护。

过载保护电路是其中一种常见的输出保护电路。

它通过检测输出电流是否超过设定值来进行保护。

当输出电流超过设定值时，保护电路会迅速切断开关管的导通，以防止过大的电流对开关管和其他电路元件造成损坏。

另外，还有短路保护电路用于对输出短路情况进行保护。

过温保护电路是为了防止开关电源在长时间高负载工作或环境温度过高时产生过热而设计的。

该保护电路通过检测开关电源的温度来进行保护。

开关电源短路保护电路
1、在输出端短路的状况下，PWM掌握电路能够把输出电流限制在一个平安范围内，它可以用多种方法来实现限流电路，当功率限流在短路时不起作用时，只有另增设一部分电路。

2、短路爱护电路通常有两种，下图是小功率短路爱护电路，其原理简述如下：
当输出电路短路，输出电压消逝，光耦OT1不导通，UC3842①脚电压上升至5V左右，R1与R2的分压超过TL431基准，使之导通，UC3842⑦脚VCC电位被拉低，IC停止工作。

UC3842停止工作后①脚电位消逝，TL431不导通UC3842⑦脚电位上升，UC3842重新启动，周而复始。

当短路现象消逝后，电路可以自动恢复成正常工作状态。

3、下图是中功率短路爱护电路，其原理简述如下：
当输出短路，UC3842①脚电压上升,U1 ③脚电位高于②脚时，比较器翻转①脚输出高电位，给C1充电，当C1两端电压超过⑤脚基准电压时U1⑦脚输出低电位，UC3842①脚低于1V，UCC3842 停止工作，输出电压为0V，周而复始，当短路消逝后电路正常工作。

R2、C1是充放电时间常数，阻值不对时短路爱护不起作用。

4、下图是常见的限流、短路爱护电路。

其工作原理简述如下：
当输出电路短路或过流，变压器原边电流增大，R3 两端电压降增大，
③脚电压上升，UC3842⑥脚输出占空比渐渐增大，③脚电压超过1V时，UC3842关闭无输出。

5、下图是用电流互感器取样电流的爱护电路，
有着功耗小，但成本高和电路较为简单，其工作原理简述如下：输出电路短路或电流过大，TR1次级线圈感应的电压就越高，当UC3842③脚超过1伏，UC3842 停止工作，周而复始，当短路或过载消逝，电路自行恢复。