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【寶寶帖】BOOST電路的保護電路

Boost電路作為一種非隔離的升壓電路,其結構簡單,容易設計,成本低廉,被廣大的工程是所喜歡。

廣泛應用于各種不需要隔離的升壓場合,特別是有源PFC電路中應用最為廣泛。
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2011-08-15 11:16

 

對于其原理的分析,與電路的設計,很多的文獻資料上都有詳細的論述與計算步驟,大家可以參考相應的資料,本帖不再做詳細的分析與討論。

本帖希望大家來討論一下BOOST電路的保護,相較于BUCK,或其他的隔離電路,BOOST電路的保護似乎更麻煩。

對于一般的保護電路而言,當輸入欠壓,過壓,輸出過流,短路,過壓,過溫度的時候,我們會要求電路會自動關閉輸出,或實現打嗝式的保護,以利于后面的負載或電路受到及時的保護,避免損壞;

但對于BOOST電路而言,因升壓電感,輸出整流二極管是串聯在輸入與輸出的回路中,即使是完全關閉MOSFET的驅動,那么輸出也會有一個比輸入電壓低電感直流壓降跟二極管正向導通壓降的電壓,這也就是說不能完全關閉輸出,沒有達到我們想要的保護功能。

大家討論下,我們要如何設計電路,或外加一些什么樣的器件可以實現上面所說的那些保護功能呢?

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2011-08-15 11:18
頂,。。。
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zvszcs
LV.12
4
2011-08-15 11:18
@心中有冰
[圖片] 對于其原理的分析,與電路的設計,很多的文獻資料上都有詳細的論述與計算步驟,大家可以參考相應的資料,本帖不再做詳細的分析與討論。本帖希望大家來討論一下BOOST電路的保護,相較于BUCK,或其他的隔離電路,BOOST電路的保護似乎更麻煩。對于一般的保護電路而言,當輸入欠壓,過壓,輸出過流,短路,過壓,過溫度的時候,我們會要求電路會自動關閉輸出,或實現打嗝式的保護,以利于后面的負載或電路受到及時的保護,避免損壞;但對于BOOST電路而言,因升壓電感,輸出整流二極管是串聯在輸入與輸出的回路中,即使是完全關閉MOSFET的驅動,那么輸出也會有一個比輸入電壓低電感直流壓降跟二極管正向導通壓降的電壓,這也就是說不能完全關閉輸出,沒有達到我們想要的保護功能。大家討論下,我們要如何設計電路,或外加一些什么樣的器件可以實現上面所說的那些保護功能呢?
地板v
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2011-08-15 11:20
@心中有冰
[圖片] 對于其原理的分析,與電路的設計,很多的文獻資料上都有詳細的論述與計算步驟,大家可以參考相應的資料,本帖不再做詳細的分析與討論。本帖希望大家來討論一下BOOST電路的保護,相較于BUCK,或其他的隔離電路,BOOST電路的保護似乎更麻煩。對于一般的保護電路而言,當輸入欠壓,過壓,輸出過流,短路,過壓,過溫度的時候,我們會要求電路會自動關閉輸出,或實現打嗝式的保護,以利于后面的負載或電路受到及時的保護,避免損壞;但對于BOOST電路而言,因升壓電感,輸出整流二極管是串聯在輸入與輸出的回路中,即使是完全關閉MOSFET的驅動,那么輸出也會有一個比輸入電壓低電感直流壓降跟二極管正向導通壓降的電壓,這也就是說不能完全關閉輸出,沒有達到我們想要的保護功能。大家討論下,我們要如何設計電路,或外加一些什么樣的器件可以實現上面所說的那些保護功能呢?
可以在輸入端加MOS作關斷保護
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2011-08-15 11:22
@心中有冰
[圖片] 對于其原理的分析,與電路的設計,很多的文獻資料上都有詳細的論述與計算步驟,大家可以參考相應的資料,本帖不再做詳細的分析與討論。本帖希望大家來討論一下BOOST電路的保護,相較于BUCK,或其他的隔離電路,BOOST電路的保護似乎更麻煩。對于一般的保護電路而言,當輸入欠壓,過壓,輸出過流,短路,過壓,過溫度的時候,我們會要求電路會自動關閉輸出,或實現打嗝式的保護,以利于后面的負載或電路受到及時的保護,避免損壞;但對于BOOST電路而言,因升壓電感,輸出整流二極管是串聯在輸入與輸出的回路中,即使是完全關閉MOSFET的驅動,那么輸出也會有一個比輸入電壓低電感直流壓降跟二極管正向導通壓降的電壓,這也就是說不能完全關閉輸出,沒有達到我們想要的保護功能。大家討論下,我們要如何設計電路,或外加一些什么樣的器件可以實現上面所說的那些保護功能呢?
對類似產品,日本有要求輸出端必須有保險裝置,通常是加可恢復保險絲
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hanww2006
LV.4
7
2011-08-15 11:36
@javike
頂,。。。
抓緊機會向兩位高手學習
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2011-08-15 11:40

學習來著,吃飯先

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zvszcs
LV.12
9
2011-08-15 12:00
@javike
對類似產品,日本有要求輸出端必須有保險裝置,通常是加可恢復保險絲

哈哈,可恢復的,不是太好吧

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YinYuan
LV.5
10
2011-08-15 12:39
占個位子聽課.
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米老鼠
LV.8
11
2011-08-15 13:29
@心中有冰
[圖片] 對于其原理的分析,與電路的設計,很多的文獻資料上都有詳細的論述與計算步驟,大家可以參考相應的資料,本帖不再做詳細的分析與討論。本帖希望大家來討論一下BOOST電路的保護,相較于BUCK,或其他的隔離電路,BOOST電路的保護似乎更麻煩。對于一般的保護電路而言,當輸入欠壓,過壓,輸出過流,短路,過壓,過溫度的時候,我們會要求電路會自動關閉輸出,或實現打嗝式的保護,以利于后面的負載或電路受到及時的保護,避免損壞;但對于BOOST電路而言,因升壓電感,輸出整流二極管是串聯在輸入與輸出的回路中,即使是完全關閉MOSFET的驅動,那么輸出也會有一個比輸入電壓低電感直流壓降跟二極管正向導通壓降的電壓,這也就是說不能完全關閉輸出,沒有達到我們想要的保護功能。大家討論下,我們要如何設計電路,或外加一些什么樣的器件可以實現上面所說的那些保護功能呢?

確實是,短路時就算關了MOS,照樣會有很大電流的回路存在

可以用在母線上串接繼電器的方式,在關掉MOS的同時,同步切斷繼電器,使得主回路斷開就可以切斷電流回路,進一步保護二極管

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2011-08-15 13:36
@zvszcs
哈哈,可恢復的,不是太好吧
難道用一次性的,短路后就報廢了
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2011-08-15 13:42
幫頂~~!!!
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hechaocao
LV.5
14
2011-08-15 14:04
@電源網-源源
幫頂~~!!!
xuexixuexi
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2011-08-15 14:08
也來學習下啊!
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zvszcs
LV.12
16
2011-08-15 14:33
@javike
難道用一次性的,短路后就報廢了[圖片]
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bigbigeasy
LV.6
17
2011-08-15 15:15
@心中有冰
[圖片] 對于其原理的分析,與電路的設計,很多的文獻資料上都有詳細的論述與計算步驟,大家可以參考相應的資料,本帖不再做詳細的分析與討論。本帖希望大家來討論一下BOOST電路的保護,相較于BUCK,或其他的隔離電路,BOOST電路的保護似乎更麻煩。對于一般的保護電路而言,當輸入欠壓,過壓,輸出過流,短路,過壓,過溫度的時候,我們會要求電路會自動關閉輸出,或實現打嗝式的保護,以利于后面的負載或電路受到及時的保護,避免損壞;但對于BOOST電路而言,因升壓電感,輸出整流二極管是串聯在輸入與輸出的回路中,即使是完全關閉MOSFET的驅動,那么輸出也會有一個比輸入電壓低電感直流壓降跟二極管正向導通壓降的電壓,這也就是說不能完全關閉輸出,沒有達到我們想要的保護功能。大家討論下,我們要如何設計電路,或外加一些什么樣的器件可以實現上面所說的那些保護功能呢?

boost本身就不適合單級使用,特別是在離線電源里面。

所以個人覺得加了都沒多少意義,你要加還不如直接用sepic。

 

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zf860227
LV.4
18
2011-08-15 15:18
@jiejiaoyeding
也來學習下啊![圖片]
這方面的知識很弱,看你們的高招。
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fl0821
LV.2
19
2011-08-15 15:22

剛剛畫了這個電路,只針對短路保護,還沒搭實際的電路測試,看下可行嗎?有些復雜

 

555是為了減小打嗝時MOS的導通時間,通過D4可以把短路時MOS導通時間限制得很小。

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zvszcs
LV.12
20
2011-08-15 16:39
@fl0821
剛剛畫了這個電路,只針對短路保護,還沒搭實際的電路測試,看下可行嗎?有些復雜[圖片] 555是為了減小打嗝時MOS的導通時間,通過D4可以把短路時MOS導通時間限制得很小。

厲害啊

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mko145
LV.8
21
2011-08-15 16:43
@javike
可以在輸入端加MOS作關斷保護

我這樣用過........ 不過是放在輸出。再復雜一點,整個限流

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2011-08-15 17:45
@javike
可以在輸入端加MOS作關斷保護
這個確實是一種很好的方法,但MOSFET的控制比較復雜,更何況需要高電壓大電流的MOSFET,會增大系統的成本,而且會降低可靠性
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2011-08-15 17:46
@javike
對類似產品,日本有要求輸出端必須有保險裝置,通常是加可恢復保險絲
可恢復的保險絲說白了就是PTC,在大功率場合不適合,況且就算是能用,那么損耗也不容小墟
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2011-08-15 17:48
@米老鼠
確實是,短路時就算關了MOS,照樣會有很大電流的回路存在可以用在母線上串接繼電器的方式,在關掉MOS的同時,同步切斷繼電器,使得主回路斷開就可以切斷電流回路,進一步保護二極管
繼電器是一個常見的保護方法,但也有壽命短,且在開關動作時容易打火等缺點
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2011-08-15 17:54
@心中有冰
這個確實是一種很好的方法,但MOSFET的控制比較復雜,更何況需要高電壓大電流的MOSFET,會增大系統的成本,而且會降低可靠性

加保護肯定會增加成本的,輸入端的電壓相對低些,而且加在輸入端更方便實現軟啟動減小對MOS的沖擊

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2011-08-15 17:54
@心中有冰
可恢復的保險絲說白了就是PTC,在大功率場合不適合,況且就算是能用,那么損耗也不容小墟

這種方式成本低,加在輸出比加在輸入端損耗相對小些

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高等數學
LV.10
27
2011-08-15 17:57
@心中有冰
可恢復的保險絲說白了就是PTC,在大功率場合不適合,況且就算是能用,那么損耗也不容小墟
既然已說是大功率場合了,為了達到保護的效果,損耗個幾W也是一種折中,舍不得孩子套不住狼。
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高等數學
LV.10
28
2011-08-15 17:58
@bigbigeasy
boost本身就不適合單級使用,特別是在離線電源里面。所以個人覺得加了都沒多少意義,你要加還不如直接用sepic。 
sepic調試起來復雜多了
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高等數學
LV.10
29
2011-08-15 17:59
@fl0821
剛剛畫了這個電路,只針對短路保護,還沒搭實際的電路測試,看下可行嗎?有些復雜[圖片] 555是為了減小打嗝時MOS的導通時間,通過D4可以把短路時MOS導通時間限制得很小。
沒細看,打嗝是沒有用的,MOS工作不工作都有輸出。
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高等數學
LV.10
30
2011-08-15 17:59
@javike
這種方式成本低,加在輸出比加在輸入端損耗相對小些
呵呵,的確這種最省事和經濟。
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2011-08-15 18:01
@fl0821
剛剛畫了這個電路,只針對短路保護,還沒搭實際的電路測試,看下可行嗎?有些復雜[圖片] 555是為了減小打嗝時MOS的導通時間,通過D4可以把短路時MOS導通時間限制得很小。

呵呵,這位兄弟很用心,也很有時間!

這個電路我沒有仔細看,如果仿真能通過,估計也不會有大問題

問題是BOOST這個電路,我們可不可以想一種簡單易行的方法來達到可靠保護的目的?

期待大家繼續深入的討論

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