實(shí)現過(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 )使電源超出其標稱(chēng)負載值。這種情況會(huì )在開(kāi)關(guān)電源連接典型負載，如打印機頭和小型電機時(shí)發(fā)生。在面對這樣的負載時(shí)，電源可能會(huì )很容易觸發(fā)保護電路，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 )看到初級輸出電壓因失去反饋電流而降低。

圖1，在打印機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的反饋電壓擺動(dòng)。由于在V_OUT遠未達到其目標值時(shí)，反饋電流尚未建立，所以啟動(dòng)序列就是短路。標稱(chēng)輸出電流I1對應于負載恒定不變的穩壓區。當首次過(guò)載發(fā)生（圖1中的I2）時(shí)，反饋引腳就會(huì )提高初級電流設定點(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)，電源難以維持穩壓狀態(tài)，因而在短路狀態(tài)下，V_OUT降低到地電平。如果初級的PWM控制器具有簡(jiǎn)單的短路保護電路方案，則這種保護機制就會(huì )在過(guò)載區1和2觸發(fā)，其時(shí)它應該只在最后一個(gè)過(guò)載區觸發(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)降低峰值設定點(diǎn)停止工作為止。

　　這一電路永久性監視反饋線(xiàn)（引腳2），以檢測短路是否在次級出現。如果出現短路，引腳2就跳到其內部上拉電壓，并觸發(fā)保護突發(fā)模式。請注意：由于高電壓源（引腳8）直接給控制器供電，這種保護動(dòng)作與任何不良耦合的輔助電平無(wú)關(guān)。在過(guò)載區1和過(guò)載區2出現時(shí)，引腳2將跳到其最大電壓，并觸發(fā)保護。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I_OUT在穩流范圍之內時(shí)，引腳2處于3V以下，D1沒(méi)有被偏置。結果，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，V_PIN4=V_SENSER₃/(R₃+R₂)=0.82V_SENSE，其中V_SENSE是R_SENSE兩端的電壓。如果NCP1200采用1V的最大電流調整點(diǎn)，則只要Q1被偏置（而不是正常配置下的1V），該IC就會(huì )在R_{SENSE上提供1.2V電壓。只要引腳2跳到較高的電壓值，如4V，從而表示失去穩流狀態(tài)或嚴重過(guò)載，D1就通過(guò)Q4開(kāi)始導通。這只晶體管緩沖反饋引腳阻抗：C3開(kāi)始通過(guò)R5充電，而且當在25℃溫度下達到大約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。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，使電源能應對瞬時(shí)過(guò)載。}