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一个经典电源输出短路保护电路,请各位电源高手来探讨!

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这个电路有一种类似触发器锁定状态的功能:即,输出短路后,输出立即关闭,并保持这种状态,必须重新上电(相当于触发器重新加电)才有输出.本人百思不解个中奥妙.而且,将输出管Q3换成场效应管却无法实现上面所说的功能.

请各位电源高手分析解答,多谢!!

相互交流,相互提高!
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qaz33510
LV.9
2
2005-04-19 21:03
输出短路后,Q2经R4导通,关闭Q3,就是拿掉短路,Q2仍导通,Q3仍关闭,非得再重开加电才恢复输出.用MOSFET 无法有此功能,是因为其寄生二极管的存在,电压直出D2.
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polaris
LV.2
3
2005-04-19 23:47
@qaz33510
输出短路后,Q2经R4导通,关闭Q3,就是拿掉短路,Q2仍导通,Q3仍关闭,非得再重开加电才恢复输出.用MOSFET无法有此功能,是因为其寄生二极管的存在,电压直出D2.
非常感谢你的解答!

还有几个细节问题请教一下:
1.由Q1,R1,R2组成电路有什么作用?
2.R4与R5组成的反馈电路有什么作用?是怎样工作的?
3.D1与C1的作用是什么呢?

再次感谢!!
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zhy980
LV.3
4
2005-04-20 09:34
@polaris
非常感谢你的解答!还有几个细节问题请教一下:1.由Q1,R1,R2组成电路有什么作用?2.R4与R5组成的反馈电路有什么作用?是怎样工作的?3.D1与C1的作用是什么呢?再次感谢!!
Q1.R1.R2.C1的作用是在上电时不让Q2导通
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qaz33510
LV.9
5
2005-04-20 09:46
@polaris
非常感谢你的解答!还有几个细节问题请教一下:1.由Q1,R1,R2组成电路有什么作用?2.R4与R5组成的反馈电路有什么作用?是怎样工作的?3.D1与C1的作用是什么呢?再次感谢!!
楼上兄弟已解释Q1的作用.
R5是当短路拿开后,让Q2经R4,R5继续导通.
D1提供一个低阻回路给C1放电并保护Q1 BE结.
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polaris
LV.2
6
2005-04-20 09:59
@zhy980
Q1.R1.R2.C1的作用是在上电时不让Q2导通
zhy980兄,请解释一下,为什么Q1,R1,R2,C1能实现上电时不让Q2导通功能??

qaz33510兄,也麻烦你解释一下,D1是如何给C1提供放电回路的?回路是怎样的呢??短路前和短路后Q1管子的工作状态有什么不同???

小弟才疏学浅,只能多问几个为什么了.

若蒙解答,感激不尽:)

多谢各位!!
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qaz33510
LV.9
7
2005-04-20 11:05
@polaris
非常感谢你的解答!还有几个细节问题请教一下:1.由Q1,R1,R2组成电路有什么作用?2.R4与R5组成的反馈电路有什么作用?是怎样工作的?3.D1与C1的作用是什么呢?再次感谢!!
上电前,C1没有电压,上电后,Q1经R2C1导通,防止Q2导通,C1也随着被充电,电压越充越高的同时,Q1的Ib亦越来越低,到一临届点时,Q1便关断,放开Q2.这是几个毫秒的事.
刚说过,C1要在上电前完全被放电才可以保证Q1的动作,所以在掉电后,一定要给它一个放电回路,放的越快越好.C1是经D1分别由Q3-BE,R3和由负载放电.
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gutianyan
LV.3
8
2005-04-20 14:01
这个电路根本没有稳压嘛,那是怎么用的,
输入电压高于13.2V的时候,输出电压不是根着改变啦.
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polaris
LV.2
9
2005-04-20 14:07
@gutianyan
这个电路根本没有稳压嘛,那是怎么用的,输入电压高于13.2V的时候,输出电压不是根着改变啦.
呵呵,你的话不错,不过这个电路是用在车载产品上的,也就是说输入电压是13~16V,只要保证输出正常就OK,呵呵
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polaris
LV.2
10
2005-04-20 14:14
@qaz33510
上电前,C1没有电压,上电后,Q1经R2C1导通,防止Q2导通,C1也随着被充电,电压越充越高的同时,Q1的Ib亦越来越低,到一临届点时,Q1便关断,放开Q2.这是几个毫秒的事.刚说过,C1要在上电前完全被放电才可以保证Q1的动作,所以在掉电后,一定要给它一个放电回路,放的越快越好.C1是经D1分别由Q3-BE,R3和由负载放电.
还有个小问题不太明白:
为什么将输出管换成场效应管后,虽然可以起到短路保护作用,但短路撤销后,输出就恢复正常,而不是短路撤销后仍无输出的情况?

上面提到,是因为场效应管的寄生二极管所致,但是寄生的二极管相对于输入电压端来讲是反向的,应该不会出现电压直接从D2输出的情况.而且即使将输出管换成场效应管,Q2继续保持导通的回路依然存在,为什么此时Q2不能继续保持导通而是场效应管截至呢??

另外,将D1取消后,发现并不会影响电路功能,呵呵
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qaz33510
LV.9
11
2005-04-20 15:02
@polaris
还有个小问题不太明白:为什么将输出管换成场效应管后,虽然可以起到短路保护作用,但短路撤销后,输出就恢复正常,而不是短路撤销后仍无输出的情况?上面提到,是因为场效应管的寄生二极管所致,但是寄生的二极管相对于输入电压端来讲是反向的,应该不会出现电压直接从D2输出的情况.而且即使将输出管换成场效应管,Q2继续保持导通的回路依然存在,为什么此时Q2不能继续保持导通而是场效应管截至呢??另外,将D1取消后,发现并不会影响电路功能,呵呵
是的,寄生二极管是反向的.查6402最高Vgs是12V,你现在是13.5V,会否损坏.
没有D1,C1可经由R1,R2放电,只不过慢了而矣,线路一样可工作,只要掉电和上电的间隔比这个放电时间长便可.
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gutianyan
LV.3
12
2005-04-20 15:10
@polaris
呵呵,你的话不错,不过这个电路是用在车载产品上的,也就是说输入电压是13~16V,只要保证输出正常就OK,呵呵
原来是车用的,那么电源输入应该是电瓶啦,
D1的作用就应该是防止电瓶电压突然降低而增加的电容放电通路,保护三极管的作用,D1应为低正向压降的二极管.
你使用的MOS管真的不知道是什么型号的,P沟道还是N沟道,没有见过有这种IRL6402的管子.我估计着你应该是用的P沟道的管子才对.
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juanling
LV.5
13
2005-04-20 17:41
我来分析看看:
刚上电:C2 两端电压不能突变,Q2基极电压由VCC开始下降,下降到Q2可以导通(BE结压降取0.7V),这个时间大概是0.12mS.
但是同时Q1也在起到阻止Q2导通的作用,Q1导通的时间大概是:5.87mS
也就是说 Q2在5.87mS后才会导通,
但是同时C3在阻止Q3的导通,阻止时间是0.17mS

Q3在上电0.17MS后导通,负载得电,Q3 C极电压达到13.3左右,迫使Q2截至,由此可见Q1可以去掉.

短路时,Q3 C极被拉低,Q2导通,形成自锁,迫使Q3截止,Q3截至后面负载没有电压,这时有没有负载已经没有关系了,所以即使拿掉负载也不会有输出.要想拿掉负载后恢复输出,可以在Q3得 C E结上接一个电阻,取1K左右.

关于你用得MOS管IRLML6402应该时可以的,如果不能在负载短路时保护,那你应该检查是否 D S接错,应该时S 接电源,D接输出.如果短路时不能保护,那应该检查Q2的导通程度是否足够,也就是Q3 GS之间的电压时是多少

另外:你的这个东西不能提供大于500MA的电流,注意修改管子的型号

以上论断,欢迎大家指出错误、
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juanling
LV.5
14
2005-04-21 10:33
@juanling
我来分析看看:刚上电:C2两端电压不能突变,Q2基极电压由VCC开始下降,下降到Q2可以导通(BE结压降取0.7V),这个时间大概是0.12mS.但是同时Q1也在起到阻止Q2导通的作用,Q1导通的时间大概是:5.87mS也就是说Q2在5.87mS后才会导通,但是同时C3在阻止Q3的导通,阻止时间是0.17mSQ3在上电0.17MS后导通,负载得电,Q3C极电压达到13.3左右,迫使Q2截至,由此可见Q1可以去掉.短路时,Q3C极被拉低,Q2导通,形成自锁,迫使Q3截止,Q3截至后面负载没有电压,这时有没有负载已经没有关系了,所以即使拿掉负载也不会有输出.要想拿掉负载后恢复输出,可以在Q3得CE结上接一个电阻,取1K左右.关于你用得MOS管IRLML6402应该时可以的,如果不能在负载短路时保护,那你应该检查是否DS接错,应该时S接电源,D接输出.如果短路时不能保护,那应该检查Q2的导通程度是否足够,也就是Q3GS之间的电压时是多少另外:你的这个东西不能提供大于500MA的电流,注意修改管子的型号以上论断,欢迎大家指出错误、
假如去掉Q1后,不能输出,把C2加大
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yzds409
LV.8
15
2005-04-21 12:24
我有点不同的看法,请兄弟们指正,Q3如果用PMOS管,保护起控是一样的.过流保护作用发生,负荷去掉后,D2正极电位抬高,Q2基极电流减小,集电极电流也减小,R3上电压降低,即Q3基极电位降低,输出会升高,是个正反馈过程,但去了负荷后,与PNP管略有不同,PNP管要电流推动,而PMOS管不要电流推动,如果R3与R5的配合得好,就有可能因为环路的正反馈作用,使Q3导通,与MOS管寄生的二极管无关.
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6789
LV.6
16
2007-11-13 10:01
@yzds409
我有点不同的看法,请兄弟们指正,Q3如果用PMOS管,保护起控是一样的.过流保护作用发生,负荷去掉后,D2正极电位抬高,Q2基极电流减小,集电极电流也减小,R3上电压降低,即Q3基极电位降低,输出会升高,是个正反馈过程,但去了负荷后,与PNP管略有不同,PNP管要电流推动,而PMOS管不要电流推动,如果R3与R5的配合得好,就有可能因为环路的正反馈作用,使Q3导通,与MOS管寄生的二极管无关.
很不错的分析.
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王选丰
LV.4
17
2007-11-13 15:58
@juanling
我来分析看看:刚上电:C2两端电压不能突变,Q2基极电压由VCC开始下降,下降到Q2可以导通(BE结压降取0.7V),这个时间大概是0.12mS.但是同时Q1也在起到阻止Q2导通的作用,Q1导通的时间大概是:5.87mS也就是说Q2在5.87mS后才会导通,但是同时C3在阻止Q3的导通,阻止时间是0.17mSQ3在上电0.17MS后导通,负载得电,Q3C极电压达到13.3左右,迫使Q2截至,由此可见Q1可以去掉.短路时,Q3C极被拉低,Q2导通,形成自锁,迫使Q3截止,Q3截至后面负载没有电压,这时有没有负载已经没有关系了,所以即使拿掉负载也不会有输出.要想拿掉负载后恢复输出,可以在Q3得CE结上接一个电阻,取1K左右.关于你用得MOS管IRLML6402应该时可以的,如果不能在负载短路时保护,那你应该检查是否DS接错,应该时S接电源,D接输出.如果短路时不能保护,那应该检查Q2的导通程度是否足够,也就是Q3GS之间的电压时是多少另外:你的这个东西不能提供大于500MA的电流,注意修改管子的型号以上论断,欢迎大家指出错误、
第13帖:"Q3在上电0.17MS后导通,负载得电,Q3 C极电压达到13.3左右,迫使Q2截至,由此可见Q1可以去掉. " 为什么C极到达13．3V时,Q2截止? 不明白!
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qwxy
LV.5
18
2007-11-13 18:41
有点意思.
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einfen
LV.5
19
2007-11-13 20:45
@juanling
我来分析看看:刚上电:C2两端电压不能突变,Q2基极电压由VCC开始下降,下降到Q2可以导通(BE结压降取0.7V),这个时间大概是0.12mS.但是同时Q1也在起到阻止Q2导通的作用,Q1导通的时间大概是:5.87mS也就是说Q2在5.87mS后才会导通,但是同时C3在阻止Q3的导通,阻止时间是0.17mSQ3在上电0.17MS后导通,负载得电,Q3C极电压达到13.3左右,迫使Q2截至,由此可见Q1可以去掉.短路时,Q3C极被拉低,Q2导通,形成自锁,迫使Q3截止,Q3截至后面负载没有电压,这时有没有负载已经没有关系了,所以即使拿掉负载也不会有输出.要想拿掉负载后恢复输出,可以在Q3得CE结上接一个电阻,取1K左右.关于你用得MOS管IRLML6402应该时可以的,如果不能在负载短路时保护,那你应该检查是否DS接错,应该时S接电源,D接输出.如果短路时不能保护,那应该检查Q2的导通程度是否足够,也就是Q3GS之间的电压时是多少另外:你的这个东西不能提供大于500MA的电流,注意修改管子的型号以上论断,欢迎大家指出错误、
兄弟不错,这些时间仿真得到的吗
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panzhang
LV.4
20
2014-01-18 14:40
我用仿真软件试过，没有输出呀，，各位
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蚂蚁电源
LV.8
21
2014-01-19 12:28
d
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白日梦想家
LV.1
22
2017-04-30 11:16
@panzhang
我用仿真软件试过，没有输出呀，，各位
不知道你做这个最后仿真结果是什么，我用proteus仿真，也不能实现图中的功能，不知道你最后解决了没有，求指教
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ruohan
LV.9
23
2017-05-02 10:28
@蚂蚁电源
d
谁有分离元件做的DC输出过流和过压保护的线路给看看，，
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