MOS管过流保护电路设计
电路一点通 2024-09-05
过流保护电路利用运放感知电流,通过分流电阻产生压降,与预设电压比较控制MOS管开关。需注意电位计设置、稳定电源及滞后电路的设计。元件包括电源、LM358、MOSFET等。


通常在关闭负载之前,检测负载电流是很重要的。今天分享一个网上的过流保护电路,它利用运放来感知电路是否有过流发生。电路设计:-至少12V的电源-LM358-IRF540N-100uf/25V的电容-散热器-50kΩ电位计-精度1%的1kΩ和100kΩ电阻-1MΩ电阻-1Ω分流电阻,额定功率为2W这是电路所需要的元器件,这里的MOSFET型号是IRF540N,可以用VBL1104N更好代替。工作原理当MOS管导通时,负载电流从漏极流向源极,然后通过R1导向GND。一般检测电流就是通过这个分流电阻R1,(1Ω 2W),它会产生一个压降。这个压降是怎么算呢?这就要利用欧姆定律了(V=I x R):如果是1A的负载电流,分流电阻的压降就是1V。也就是说可以对比这个电压和使用运放时预设的电压,去检测过流情况,然后改变MOS管的状态,切断负载。那电压是怎么控制MOS管的开关呢?这个LM358是比较器,它能够比较两个值的大小,一个是R1的压降,一般导入比较器的反向引脚,另一个是RV1生成的预设电压,导入的是比较器的同向引脚。这里的RVI的主要作用是分压。也就是说,当感应电压小于这个预设电压时,RV1会在输出这里生成正电压(接近VCC),相反就是负电压(接地,为0V),这就能控制MOS管了。不过要注意:如果将电位计RV1的1A设置为MOS管关断的阈值,比较器检测到的R1压降可能是1.01V,这会导致比较器(LM358)断开负载,暂态响应提高了预设电压,让比较器工作在线性。所以最好是在比较器使用稳定电源,让瞬态改变不会影响比较器的输入电压和参考电压。此外,比较器需要加入滞后,比如这个100kΩ的R4和稳压器LM7809,有小伙伴知道这两个的作用吗?可以在评论区一起留言,探讨下这个电路设计!




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