經(jīng)典的三個(gè)過流保護(hù)電路分享

1.電路原理

如下圖所示，使用母線上的電阻進(jìn)行母線電流采樣，將兩端壓差通過運(yùn)放放大之后得到Ibus輸出電壓。將這個(gè)電壓和另一個(gè)過流保護(hù)的參考電壓同時(shí)輸入另一個(gè)運(yùn)放，這里的運(yùn)放用作比較器（這里使用比較器肯定比運(yùn)放好，因?yàn)楸容^器的線性區(qū)短，而運(yùn)放的線性區(qū)長），進(jìn)行電壓的比較，從而控制三極管輸出高低電平，三極管的輸出在輸入到單片機(jī)的PWM模塊故障輸入引腳，從而在產(chǎn)生過流的時(shí)候及時(shí)關(guān)斷PWM的輸出。

2.單片機(jī)輸出參考電壓

這里的輸出參考電壓為了方便起見使用的是單片機(jī)內(nèi)部輸出PWM，然后再進(jìn)行RC濾波得到一個(gè)直流電壓，RC低通濾波部分如下圖所示。這樣只需要調(diào)整PWM的占空比，就能得到不同的過流保護(hù)電壓。

如果設(shè)置單片機(jī)輸出的PWM波的頻率遠(yuǎn)大于RC濾波器的截止頻率，那么最終得到的就像是一個(gè)直流電壓。因?yàn)楫?dāng)信號通過RC濾波器之后，高于截止頻率的信號會(huì)衰減直到0，而在截止頻率之內(nèi)的會(huì)保留。如下圖所示，RC的低通濾波本質(zhì)上還是可以理解為電容的充放電，調(diào)整RC的阻容值就可以調(diào)整充放電的斜率，實(shí)際也就是調(diào)整了截止頻率。

3.后級電路分析

3.1運(yùn)放供電

這里L(fēng)M358運(yùn)放使用的是5V供電，因?yàn)檫@個(gè)運(yùn)放使用5V供電更穩(wěn)定一些，但是使用3.3V供電也可以。使用5V供電之后，后面的三極管電電路就相當(dāng)于一個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路，因?yàn)檫\(yùn)放的輸出是5V電平，而單片機(jī)的工作電平是3.3V。此外，后面的三極管由于有結(jié)電容，所以可以起到一定的濾波作用，天然的濾波。

3.2后級輸出濾波

如下圖所示，R110作為限流電阻可以保護(hù)單片機(jī)的引腳，這里組成一個(gè)RC濾波電路也可以進(jìn)行輸出信號的濾波，當(dāng)電流頻繁在過流保護(hù)點(diǎn)附近反轉(zhuǎn)的時(shí)候，這里的濾波電路可以讓輸出更加平滑。這里的C76濾波電容對信號有一定的延時(shí)作用，所以這里的濾波不能很嚴(yán)重，也就是截止頻率不能太低，不然影響過流保護(hù)的速度。

3.3.三極管外圍電路

R118是下拉電阻，給三極管的基極一個(gè)確定的電平狀態(tài)。102的電容起到濾波的作用。積極電阻提供三極管的基極電流，保證三極管工作在飽和狀態(tài)，也就是開關(guān)的狀態(tài)，而非放大的狀態(tài)。