一種短路保護設計方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種短路保護設計方法，涉及電路短路保護技術領域，本發(fā)明在BOOST電路的母線中串入一開關MOS管，此MOS管受輸出電壓變化的控制，執(zhí)行保護功能；在輸出端發(fā)生短路導致輸出電壓較大跌落時，關閉MOS管Q3，斷開輸入。以輸出電壓的變化為條件來控制保護MOS的通斷具有很好的實時性和較高的精確度。
【專利說明】
_種短路保護設計方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及電路短路保護技術，提出針對BOOST升壓電路的一種短路保護設計方法。
【背景技術】
[0002]BOOST電路是一種DC-DC升壓電路，用于需要將直流低壓轉化為直流高壓的場合。目前主流的BOOST電路都是異步升壓，即由一顆功率開關管和一顆二極管執(zhí)行脈寬調制和整流過程。使用兩顆開關管的同步BOOST電路應用相對較少。由于異步BOOST電路母線上串接的是升壓電感和整流二極管，沒有可控開關器件，因此，當輸出端發(fā)生短路故障時，即便是關斷其開關管，輸出端仍然通過電感和二極管連接著輸入，只不過其電壓比輸入端低了一個電感直流壓降加一個二極管正向導通壓降，沒有起到保護的作用。因此，BOOST電路的短路保護功能通常需要單獨設計來實現(xiàn)。
[0003]為應對異步BOOST電路的輸出短路故障，有的設計中會在輸入端或輸出端串入可恢復保險絲，以在輸出端發(fā)生短路時通過高阻在一定程度上斷開輸入。這種方法設計簡單、經濟實惠，但是，可恢復保險絲實際上就是一種正溫度系數(shù)的熱敏電阻，正常工作時會產生很大的損耗，不適合較大功率的場合，而且，單靠可恢復保險絲執(zhí)行保護，可控性很差。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明針對BOOST升壓電路短路保護的問題，提出了一種短路保護設計方法。由于BOOST電路的母線上只有電感和二極管，而沒有開關器件，當輸出端發(fā)生短路故障時，不能方便地斷開輸入與輸出的連接。因此，BOOST電路的短路保護功能通常需要單獨設計。本發(fā)明在BOOST電路中增加了可由輸出電壓的變化控制通斷的保護M0S，實現(xiàn)了一種可自恢復式的短路保護功能。
[0005]本發(fā)明的技術方案是:
一種短路保護設計方法，
在BOOST電路的母線中串入一開關MOS管，此MOS管受輸出電壓變化的控制，執(zhí)行保護功能;在輸出端發(fā)生短路導致輸出電壓較大跌落時，關閉MOS管Q3，斷開輸入。
[0006]由于BOOST電路的輸出電流比輸入電流要小，將保護MOS置于電路的輸出端。以降低損耗、減少發(fā)熱，同時也能更快地響應輸出短路故障的發(fā)生。
[0007]本發(fā)明在BOOST電路的母線中串入一顆開關MOS管，并為其增加簡單的控制電路，使其通斷狀態(tài)受控于輸出電壓的變化。由于當輸出端發(fā)生短路故障時，首先引發(fā)的就是輸出電壓的突然跌落，因此，以輸出電壓的變化為條件來控制保護MOS的通斷具有很好的實時性和較高的精確度。并且，這種設計在故障斷開、輸出電壓恢復后可以自動恢復導通，是一種可自恢復式的短路保護電路。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的電路不意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面對本發(fā)明的內容進行更加詳細的闡述:
如圖，在BOOST電路工作正常時，Vp電壓正常，二極管D3陰極電位為高，三極管Q2導通，PNP型保護MOS管Q3的柵極電平為低，Q3處于飽和導通狀態(tài)，BOOST電路對外輸出電壓和電流。如果BOOST電路的輸出端發(fā)生短路，電壓Vp會急劇下降，導致二極管D3陰極的電壓降低，直至關閉Q2。此時Q3柵極電平變高，關斷Q3，隔斷外部短路，使BOOST電路和負載都受到及時的保護，避免損壞。其中，二極管D2是齊納二極管，可根據(jù)需要選擇合適的壓降值，由此可控制保護MOS響應過流時輸出電壓Vo的跌落值，從而控制保護電路響應過流故障的敏感度。調整Rl和R2的阻值，亦可起到同樣的效果。R3和R4的阻值也應合適地選取，以使Q3能正確地導通和關斷。
[0010]待Q3關斷將輸出短路故障隔斷后，如果BOOST電路本身是正常的，Vp點電壓會很快恢復，此時，Q2恢復導通，Q3也導通。如果此時輸出端短路故障已解除，BOOST電路就正常工作，為負載供電；如果短路故障仍舊存在，Vp點電壓會再次被拉低，Q3再次關斷，如此反復。因此，此保護電路實現(xiàn)的是一種可自恢復式的短路保護功能。
【主權項】
1.一種短路保護設計方法，其特征在于，在BOOST電路的母線中串入一開關MOS管，此MOS管受輸出電壓變化的控制，執(zhí)行保護功能；在輸出端發(fā)生短路導致輸出電壓較大跌落時，關閉MOS管Q3，斷開輸入。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，由于BOOST電路的輸出電流比輸入電流要小，將保護MOS置于電路的輸出端。3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，在故障斷開、輸出電壓恢復后可以自動恢復導通。
【文檔編號】H02H7/12GK105977919SQ201610431473
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】戴曉龍, 耿士華, 徐成焱
【申請人】山東超越數(shù)控電子有限公司