如何設(shè)計(jì)過溫保護(hù)電路

過溫保護(hù)電路沒有想象中那么復(fù)雜，可以通過使用熱敏電路和其他分立器件來設(shè)計(jì)。

這里就簡(jiǎn)單地介紹一下過溫保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。

一、如何設(shè)計(jì)過溫保護(hù)電路

這里就需要了解一些基礎(chǔ)知識(shí)：

1、溫度過高

系統(tǒng)或者設(shè)備的溫度超過其推薦范圍的情況，就很容易把設(shè)備燒壞，就必須要對(duì)這種情況進(jìn)行預(yù)防。

2、過溫保護(hù)

這個(gè)就是表面意思，為系統(tǒng)或者設(shè)備提供過溫保護(hù)

3、過溫保護(hù)電路

主要是保護(hù)任何系統(tǒng)或者設(shè)備受到過高溫度的影響

4、 OTP

也就是over temperature的縮寫

5、NYC熱敏電阻

負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。隨著溫度升高，電阻降低。

二、過溫保護(hù)電路設(shè)計(jì)的通用步驟

1、確定要放置傳感器的熱點(diǎn)區(qū)域

這里最重要的是你可以識(shí)別到這些熱點(diǎn)位置，這樣保護(hù)才能達(dá)到目的。

2、設(shè)置OTP目標(biāo)的觸發(fā)點(diǎn)

當(dāng)達(dá)到這個(gè)跳變點(diǎn)的時(shí)候，不會(huì)損壞設(shè)備。

3、選擇你想要用的傳感器類型

對(duì)于PCB板，成本比較低的選擇是NTC熱敏電阻。貼片或者插件都可以。

4、選擇關(guān)聯(lián)部件

與選擇比較器、偏置電阻或者添加延遲/旁路電容一樣，你可以添加遲滯。遲滯是一種防止2種狀態(tài)持續(xù)變化的電阻。

5、進(jìn)行計(jì)算和模擬

在設(shè)計(jì)實(shí)際電路之前，建議先進(jìn)行模擬和計(jì)算。

6、搭建實(shí)際電路進(jìn)行測(cè)試

如果要構(gòu)建實(shí)際電路的話，就可能需要反復(fù)的去改進(jìn)你的設(shè)計(jì)，為了減少迭代，建議在計(jì)算和模擬的時(shí)候下點(diǎn)功夫。

7、優(yōu)化設(shè)計(jì)

如果有了實(shí)際電路，就可以優(yōu)化電路值。

三、如何設(shè)計(jì)過溫保護(hù)電力電路

這里舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子。

1、步驟1和步驟2

假設(shè)我已經(jīng)確定了系統(tǒng)的熱點(diǎn)（步驟1），并且我想要的是OTP觸發(fā)點(diǎn)是80℃（步驟2）。

2、步驟3-步驟5

這里我使用的是NTC熱敏電阻，然后使用帶有參考和偏置電阻以及遲滯電路的比較器，同時(shí)話添加了去耦電容，下面為過溫保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)過溫保護(hù)電力電路

3、過溫保護(hù)電路的工作原理

當(dāng)未達(dá)到OTP設(shè)定點(diǎn)時(shí)，比較器的（X1）的正輸入高于負(fù)輸入。這就意味著，由于上拉電阻R2的存在，VOUT節(jié)點(diǎn)將看到VCC的電平。

順便說一下，X1是開漏型比較器，意味著當(dāng)正輸入高于負(fù)輸入時(shí)，輸出引腳將懸空，這也就是為什么要在VCC上添加一個(gè)1K的上拉電阻。

這里使用NTC熱敏電阻。當(dāng)熱點(diǎn)位置的溫度達(dá)到跳變點(diǎn)時(shí)，RNTC值將變小，使其兩端的電壓降低于參考電壓（REF）。接著VOUT將為0。你可以將VOUT饋送到控制系統(tǒng)開啟和關(guān)閉的電路?；旧希?dāng) VOUT 為高時(shí)，系統(tǒng)不會(huì)關(guān)閉，而當(dāng) VOUT 為低時(shí)，系統(tǒng)將關(guān)閉。

D1和R1的目的是提供遲滯，當(dāng)X1輸出變低時(shí)，R1與RNTC形成并聯(lián)，由于D1的存在，不是直接平行的，但D1的影響并不顯著，在分析過程中可以忽略不計(jì)。只有當(dāng)X1的正輸入低于負(fù)輸入時(shí)，輸出才會(huì)變?yōu)榈碗娖?，差不多就是在OTP電路工作時(shí)，也就是發(fā)生過溫時(shí)。

RNTC與R1并聯(lián)，等效電壓將遠(yuǎn)低于參考電壓。因此在系統(tǒng)再次開啟之前會(huì)有時(shí)間延遲，就可以防止在打開和關(guān)閉狀態(tài)之間快速變化的情況。

4、模擬運(yùn)行

這里就需要在模擬的時(shí)候檢查電路響應(yīng)。在模擬中，將熱敏電阻的RNTC的電阻從500Ω更改為 10K。x 軸顯示電阻，而 y 軸顯示 VOUT、Votp 和 Vref 的電壓電平。根據(jù)仿真結(jié)果，當(dāng) RTNC 的值在 1.75k 左右時(shí)，VOUT 將從低電平變?yōu)楦唠娖?。這是 RNTC 兩端的電壓超過參考電壓的點(diǎn)。

以上就是關(guān)于過溫保護(hù)電路的內(nèi)容，希望大家能夠點(diǎn)贊、分享、收藏，如有問題或者建議，歡迎在評(píng)論區(qū)留言。

審核編輯：湯梓紅