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實(shí)現(xiàn)過(guò)載延遲的晶體管
盡管SMPS（開(kāi)關(guān)電源）本身能防止永久性短路，但在遇到瞬時(shí)過(guò)載時(shí)有時(shí)會(huì)出問(wèn)題。瞬時(shí)過(guò)載并非短路，但卻會(huì)使電源超出其標(biāo)稱(chēng)負(fù)載值。這種情況會(huì)在開(kāi)關(guān)電源連接典型負(fù)載，如打印機(jī)頭和小型電機(jī)時(shí)發(fā)生。在面對(duì)這樣的負(fù)載時(shí)，電源可能會(huì)很容易觸發(fā)保護(hù)電路，尤其是在開(kāi)環(huán)增益很高的情況下。由于控制器無(wú)法保持電壓恒定不變，你會(huì)看到初級(jí)輸出電壓因失去反饋電流而降低。圖1，在打印機(jī)的這種典型功率分布特征中，過(guò)載和短路可能是相同的。
圖1示出了打印機(jī)的典型功率分布特征。你可以清楚地看到所發(fā)生的功率變化及相應(yīng)的反饋電壓擺動(dòng)。由于在VOUT遠(yuǎn)未達(dá)到其目標(biāo)值時(shí)，反饋電流尚未建立，所以啟動(dòng)序列就是短路。標(biāo)稱(chēng)輸出電流I1對(duì)應(yīng)于負(fù)載恒定不變的穩(wěn)壓區(qū)。
當(dāng)首次過(guò)載發(fā)生（圖1中的I2）時(shí)，反饋引腳就會(huì)提高初級(jí)電流設(shè)定點(diǎn)（在電流模式控制器中），但是，波形的幅度因其接近最高電平而開(kāi)始減小。在I3時(shí)，電源難以維持穩(wěn)壓狀態(tài)，因而在短路狀態(tài)下，VOUT降低到地電平。如果初級(jí)的PWM控制器具有簡(jiǎn)單的短路保護(hù)電路方案，則這種保護(hù)機(jī)制就會(huì)在過(guò)載區(qū)1和2觸發(fā)，其時(shí)它應(yīng)該只在最后一個(gè)過(guò)載區(qū)觸發(fā)。圖2示出了一種基于On Semiconductor 公司(www.onsemi.com)的NCP1200的短路保護(hù)電路方法。
圖2，一個(gè)晶體管網(wǎng)絡(luò)可暫時(shí)提高峰值電流，直到電源通過(guò)降低峰值設(shè)定點(diǎn)停止工作為止。
這一電路永久性監(jiān)視反饋線（引腳2），以檢測(cè)短路是否在次級(jí)出現(xiàn)。如果出現(xiàn)短路，引腳2就跳到其內(nèi)部上拉電壓，并觸發(fā)保護(hù)突發(fā)模式。請(qǐng)注意：由于高電壓源（引腳8）直接給控制器供電，這種保護(hù)動(dòng)作與任何不良耦合的輔助電平無(wú)關(guān)。在過(guò)載區(qū)1和過(guò)載區(qū)2出現(xiàn)時(shí)，引腳2將跳到其最大電壓，并觸發(fā)保護(hù)。這種電路并不延遲反饋電壓的上升，卻會(huì)使輸出功率電平隨時(shí)提高一個(gè)給定的百分比。當(dāng)IOUT在穩(wěn)流范圍之內(nèi)時(shí)，引腳2處于3V以下，D1沒(méi)有被偏置。結(jié)果，Q2被關(guān)斷，而Q1將R3的較低端拉到地電位。因此，電流檢測(cè)引腳上有一個(gè)受到R2和R3分壓比影響的電流圖像。
在本例子中，VPIN4=VSENSE×R3/(R3+R2)=0.82×VSENSE，其中VSENSE是RSENSE兩端的電壓。如果NCP1200采用1V的最大電流調(diào)整點(diǎn)，則只要Q1被偏置（而不是正常配置下的1V），該IC就會(huì)在RSENSE上提供1.2V電壓。只要引腳2跳到較高的電壓值，如4V，從而表示失去穩(wěn)流狀態(tài)或嚴(yán)重過(guò)載，D1就通過(guò)Q4開(kāi)始導(dǎo)通。這只晶體管緩沖反饋引腳阻抗：C3開(kāi)始通過(guò)R5充電，而且當(dāng)在25℃溫度下達(dá)到大約0.7V時(shí)，Q1就開(kāi)路。分壓器消失了，電源不再保證很大的高峰值電流，VOUT下降，從而正常地觸發(fā)保護(hù)。因此，你只要選用所需的R5阻值和C3電容值，就可以插入某一延遲時(shí)間，使電源能應(yīng)對(duì)瞬時(shí)過(guò)載
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