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經(jīng)典的三個過流保護(hù)電路分享

硬件攻城獅 ? 來源:硬件攻城獅 ? 2024-11-19 09:25 ? 次閱讀

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。將這個電壓和另一個過流保護(hù)的參考電壓同時輸入另一個運(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)生過流的時候及時關(guān)斷PWM的輸出。

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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。

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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衰減直到0,而在截止頻率之內(nèi)的會保留。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。

b3195270-a01b-11ef-93f3-92fbcf53809c.png

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。

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3.3.三極管外圍電路

R118是下拉電阻,給三極管的基極一個確定的電平狀態(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)。

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原文標(biāo)題:3個過流保護(hù)電路

文章出處:【微信號:mcu168,微信公眾號:硬件攻城獅】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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