直流稳压电源作为一切直流稳压电源产品的供电设备，除了性能要满足供电产品的要求外，其自身的保护措施也非常重要，如过压、直流稳压电源过流、过热保护等。一旦直流稳压电源产品出现故障时，可能引起直流稳压电源产品的进一步损坏，甚至引起操作人员的触电及火灾等现象，因此，直流稳压电源的直流稳压电源过流保护功能一定要完善。

1直流稳压电源中常用的直流稳压电源过流保护方式

直流稳压电源过流保护有多种形式，如图1所示，可分为额定直流稳压电源过流下垂型，即フ字型；恒流型；恒功率型，多数为直流稳压电源过流下垂型。直流稳压电源过流的设定值通常为额定直流稳压电源过流的110％～130％。一般为自动恢复型。

　　图1中①表示直流稳压电源过流下垂型，②表示恒流型，③表示恒功率型。

　　图1直流稳压电源过流保护特性

▼1.1用于变压器初级直接驱动电路中的直流稳压电源限流电路

在变压器初级直接驱动的电路（如单端正激式变换器或反激式变换器）的设计中，实现直流稳压电源限流是比较容易的。图2是在这样的电路中实现直流稳压电源限流的两种方法。

图2电路可用于单端正激式变换器和反激式变换器。图2（a）与图2（b）中在MOSFET的源极均串入一个直流稳压电源限流电阻Rsc，在图2（a）中，Rsc提供 一个电压降驱动直流稳压电源晶体管S2导通，在图2（b）中跨接在Rsc上的直流稳压电源限流电压比较器，当产生直流稳压电源过流时，可以把驱动直流稳压电源过流脉冲短路，起到保护作用。

图2（a）与图2（b）相比，图2（b）保护电路反应速度更快及准确。首先，它把比较放大器的直流稳压电源限流驱动的门槛电压预置在一个比直流稳压电源晶体管的门槛电压Vbe更 精确的范围内；第二，它把所预置的门槛电压取得足够小，其典型值只有100mV～200mV，因此，可以把直流稳压电源限流取样电阻Rsc的值取得较小，这样就减小了 功耗，提高了直流稳压电源的效率。

　　（a）直流稳压电源晶体管保护

　　（b）直流稳压电源限流比较器保护

　　图2在单端正激式或反激式变换器电路中的直流稳压电源限流电路

当AC输入电压在90～264V范围内变化，且输出同等功率时， 则变压器初级的尖峰直流稳压电源过流相差很大，导致高、低端直流稳压电源过流保护点严重漂移，不利于直流稳压电源过流点的一致性。在电路中增加一个取自＋VH的上拉电阻R1，其目的是使S2的 基极或直流稳压电源限流比较器的同相端有一个预值，以达到高低端的直流稳压电源过流保护点尽量一致。

▼1.2用于基极驱动电路的直流稳压电源限流电路

　　在一般情况下，都是利用基极驱动电路把直流稳压电源的控制电路和开关直流稳压电源晶体管隔离开来。变换器的输出部分和控制电路共地。直流稳压电源限流电路可以直接和输出电路相接，其电路如图3所示。在图3中，控制电路与输出电路共地。工作原理如下：

　　图3用于多种直流稳压电源变换器中的直流稳压电源限流电路

　 　电路正常工作时，负载直流稳压电源过流IL流过电阻Rsc产生的压降不足以使S1导通，由于S1在截止时IC1=0，电容器C1处于未充电状态，因此直流稳压电源晶体管S2也截 止。如果负载侧直流稳压电源过流增加，使IL达到一个设定的值，使得ILRsc=Vbe1＋Ib1R1，则S1导通，使电容器C1充电，其充电时间常数 τ=R2C1，C1上充满电荷后的电压是VC1=Ib2R4＋Vbe2。在电路检测到有直流稳压电源过流发生时，为使电容器C1能够快速放电，应当选择R4

▼1.3无功率损耗的直流稳压电源限流电路

　　上述两种直流稳压电源过流保护比较有效，但是Rsc的存在降低了直流稳压电源的效率，尤其是在大直流稳压电源过流输出的情况下，Rsc上的功耗就会明显增加。图4电路利用直流稳压电源过流互感器作为检测元件，就为直流稳压电源效率的提高创造了一定的条件。

　 　图4电路工作原理如下：利用直流稳压电源过流互感器T2监视负载直流稳压电源过流IL，IL在通过互感器初级时，把直流稳压电源过流的变化耦合到次级，在电阻R1上产生压降。二极管D3对脉 冲直流稳压电源过流进行整流，经整流后由电阻R2和电容C1进行平滑滤波。当发生过载现象时，电容器C1两端电压迅速增加，使齐纳管D4导通，驱动直流稳压电源晶体管S1导 通，S1集电极的信号可以用来作为直流稳压电源变换器调节电路的驱动信号。

　　图4无功耗直流稳压电源限流电路

直流稳压电源过流互感器可以用铁氧体磁芯或MPP环型磁芯来绕制，但要经过反复实验，以确保磁芯不饱和。理想的直流稳压电源过流互感器应该达到匝数比是直流稳压电源过流比。通常互感器的Np=1，Ns=NpIpR1/（Vs＋VD3）。具体绕制数据最后还要经过实验调整，使其性能达到最佳状态。

▼1.4用555做直流稳压电源限流电路

　　图5555集成时基电路的基本框图

　　555集成时基电路是一种新颖的、多用途的模拟集成电路，有LM555，RCA555，5G1555等，其基本性能都是相同的，用它组成的延时电路、单稳态振荡器、多谐振荡器及各种脉冲调制电路，用途十分广泛，也可用于直接变换器的控制电路。

　 　555时基电路由分压器R1、R2、R3，两个比较器，R-S触发器以及两个直流稳压电源晶体管等组成，电路在5～18V范围内均能工作。分压器提供偏压给比较器1 的反相输入端，电压为2Vcc/3，提供给比较器2的同相输入端电压为Vcc/3，比较器的另两个输入端脚2、脚6分别为触发和门限，比较器输出控制R- S触发器，触发器输出供给输出级以及直流稳压电源晶体管V1的基极。当触发器输出置高时，V1导通，接通脚7的放电电路；当触发器输出为低时，V1截止，输出级提供一 个低的输出阻抗，并且将触发器输出脉冲反相。当触发器输出置高时，脚3输出的电压为低电平，触发器输出为低时，脚3输出的电压为高电平。输出级能够提供的 最大直流稳压电源过流为200mA，直流稳压电源晶体管V2是PNP管，它的发射极接内部基准电压Vr，Vr的取值总是小于直流稳压电源电压Vcc，因此，若将V2的基极（脚4复位）接到 Vcc上，V2的基—射极为反偏，直流稳压电源晶体管V2截止。

　　图6为用555做直流稳压电源限流保护的电路，其工作原理如下：UC384X与S1及T1组成一 个基本的PWM变换器电路。UC384X系列控制IC有两个闭环控制回路，一个是输出电压Vo反馈至误差放大器，用于同基准电压Vref比较之后产生误差 电压（为了防止误差放大器的自激现象产生，直接把脚2对地短接）；另一个是变压器初级电感中的直流稳压电源过流在T2次级检测到的直流稳压电源过流值在R8及C7上的电压，与误差 电压进行比较后产生调制脉冲的脉冲信号。当然，这些均在时钟所设定的固定频率下工作。UC384X具有良好的线性调整率，能达到0.01％/V；可明显地 改善负载调整率；使误差放大器的外电路补偿网络得到简化，稳定度提高并改善了频响，具有更大的增益带宽乘积。UC384X有两种关闭技术；一是将脚3电压 升高超过1V，引起直流稳压电源过流保护开关关闭电路输出；二是将脚1电压降到1V以下，使PWM比较器输出高电平，PWM锁存器复位，关闭输出，直到下一个时钟脉冲 的到来，将PWM锁存器置位，电路才能重新启动。直流稳压电源过流互感器T2监视着T1的尖峰直流稳压电源过流值，当发生过载时，T1的尖峰直流稳压电源过流迅速上升，使T2的次级直流稳压电源过流上升， 经D1整流，R9及C7平滑滤波，送到IC1的脚3，使IC1的脚1电平下降（注意：接IC1脚1的R3，C4必须接成开环模式，如接成闭环模式则直流稳压电源过流时 555的脚7放电端无法放电）。IC1的脚1与IC2的脚6相连接，使IC2的比较器1同相输入端的电压降低，触发器Q输出高电平，V1导通，IC2的脚 7放电，使IC1的脚1电平被拉低于1V，则IC1输出关闭，S1因无栅极驱动信号而关闭，使电路得到保护。若直流稳压电源过流不消除，则重复上述过程，IC1重新进 入启动、关闭、再启动、再关闭的循环状态，即“打嗝”现象。而且，过负载期间，重复进行着启振与停振，但停振时间长，启振时间短，因此直流稳压电源不会过热，这种 过负载保护称为周期保护方式（当输入端输入电压变化范围较大时，仍可使高、低端的直流稳压电源过流保护点基本相同）。其振荡周期由555单稳多谐振荡器的RC时间常数 τ决定，本例中τ=R1C1，直到过载现象消失，电路才可恢复正常工作。直流稳压电源过流互感器T2的选择同1.3的互感器计算方法。

　　图6用555做直流稳压电源限流保护电路

图6电路，可以用在单端反激式或单端正激式变换器中，也可用在半桥式、全桥式或推挽式电路中，只要IC1有反馈控制端及基准电压端即可，当发生直流稳压电源过流现象时，用555电路的单稳态特性使电路工作在“打嗝”状态下。

　　▼1.5几种直流稳压电源过流保护方式的比较

　　几种直流稳压电源过流保护方式的比较如表1所列。

　　表：几种直流稳压电源过流保护方式的比较

2结语

作者经过长期的研发与生产，比较了直流稳压电源中所使用的各种直流稳压电源过流保护方法，可以说，几乎没有一种直流稳压电源过流保护方式是万能的，只有用555的保护方式性能价格比 是较好的。一般来说，选择何种直流稳压电源过流保护方式，都要结合具体的电路变换模式而做出相应的选择。只有经过认真的分析，大量的实验才能找到最适合的直流稳压电源过流保护方 式。保护方式设计的合理、有效，意味着产品的可靠性才可能更高。