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轻松读懂!开关电源过压自锁电路原理

出处:网络整理 发布于:2025-06-13 15:48:38 | 113 次阅读

在开关电源的设计与应用中,过压保护是至关重要的一环。而 “过压自锁电路” 作为一种有效的过压保护手段,能够在电路出现过压故障时,及时锁定故障状态,防止故障进一步扩大,从而更好地保护电路中的器件和负载。下面,我们就来详细了解一下开关电源中的 “过压自锁电路” 是如何实现的。

为什么要使用自锁电路


在开关电源的运行过程中,如果输出出现过压现象,仅仅依靠过压是无法真正实现对电路和器件的有效保护的。因为过压检测电路只能检测到过压情况的发生,但无法阻止故障的持续影响。例如,在一些情况下,过压故障可能会反复出现,导致电路中的器件长时间处于过压状态,从而加速器件的损坏,甚至引发更严重的故障。
为了解决这个问题,很多开关电源中都会加入 “自锁电路”。“自锁电路” 的工作原理是,一旦检测到过压故障,就会直接 “锁死” 电路,只有在故障排除或者重新上电后才能解锁。这样一来,就可以有效地避免故障面的扩大,为电路和器件提供更可靠的保护。

自锁电路详解


下面我们结合具体的电路图(图 1)来详细分析自锁电路的工作过程。
1. 正常无过压情况

当开关电源的输出没有出现过压时,的光敏处于未导通状态。由于电阻 R6 的存在,PNP 三极管 Q1 的基极通过 R6 被上拉到高电平。根据三极管的工作原理,当 PNP 三极管的基极处于高电平时,三极管截止,所以此时 Q1 处于截止状态。同时,NPN 三极管 Q2 的基极与 Q1 的集电极相连,由于 Q1 截止,Q2 的基极处于低电平,因此 Q2 也处于截止状态。在这种情况下,电路正常工作,不会触发自锁机制。
2. 出现过压情况

当开关电源的输出出现过压时,光耦的光敏三极管导通。此时,PNP 三极管 Q1 的基极电平被拉低,根据 PNP 三极管的导通条件,当基极电平低于发射极电平时,三极管导通,所以 Q1 导通。Q1 导通后,其集电极电位降低,使得 NPN 三极管 Q2 的基极变为高电平,从而使 Q2 也导通。根据的单向导通特性,当 Q2 导通时,COMP 的电位就会被拉低。
3. 自锁过程

一旦出现过压触发情况,自锁电路就会进入一个循环导通的状态。即 Q1 导通会导致 Q2 导通,而 Q2 导通又会进一步维持 Q1 的导通,如此循环下去,Q1 和 Q2 会一直保持导通状态,就像电路被 “锁住” 一样。只有当 VCC 没电(即重新上电)时,电路中的三极管才会恢复到初始的截止状态,从而实现 “解锁”。这就是 “过压自锁电路” 名称的由来。


综上所述,“过压自锁电路” 通过巧妙的电路设计,实现了在开关电源出现过压故障时的有效保护。它能够迅速锁定故障状态,避免故障的进一步恶化,为电路和器件的安全运行提供了可靠的保障。对于电子工程师和电子爱好者来说,了解和掌握这种电路的工作原理,有助于在实际的电路设计和维护中更好地应对过压故障。
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