故障保護(hù)是所有電源控制器都有的一個(gè)重要功能。幾乎所有應(yīng)用都要求使用過(guò)載保護(hù)。關(guān)于峰值電流模式控制器而言，可以通過(guò)限制最大峰值電流來(lái)輕松實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。在非持續(xù)反向結(jié)構(gòu)中，為峰值電流設(shè)置限制可最終限制電源從輸入源獲得的功率。但是，限制輸入功率不會(huì)限制電源的輸出電流。假如出現(xiàn)過(guò)載故障時(shí)輸入功率保持不變，則隨著輸出電壓下降，輸出電流新增（p=V*I）。發(fā)生短路故障時(shí)，這會(huì)讓輸出整流器或者系統(tǒng)配電出現(xiàn)難以接受的高損耗。本文利用一些小小的創(chuàng)新和數(shù)個(gè)額外組件，為您介紹如何對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單的峰值電流限制進(jìn)行改進(jìn)，將電源變?yōu)橐粋€(gè)恒定電流源，而非一個(gè)恒定功率源。

圖1比較了理想輸出電壓與恒定功率和恒定電流限制的電流。這兩種情況下，過(guò)載故障保護(hù)都在120%最大額定負(fù)載時(shí)起用途。在一個(gè)使用功率限制的系統(tǒng)中，輸出電流隨負(fù)載新增電壓反向而新增。在現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，有功率限制的反向控制器會(huì)在某個(gè)點(diǎn)關(guān)閉，原因是控制器的偏壓損耗。相比之下，一旦超出過(guò)載閾值，有電流限制的系統(tǒng)便會(huì)立刻關(guān)閉。可以通過(guò)直接檢測(cè)隔離邊界二次側(cè)的負(fù)載電流，實(shí)現(xiàn)電流限制。但是，這樣做要使用更多的電路，效率降低，而且成本一般會(huì)高得離譜。

圖1理想功率限制出現(xiàn)強(qiáng)電流，觸發(fā)故障保護(hù)。

圖2顯示了移動(dòng)設(shè)備充電器所使用的一個(gè)5V/5W非持續(xù)反向電源的原理圖。在范例中，我們使用了UCC28C44控制器，它是大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型峰值電流模式控制器的代表，擁有功率限制功能。在非持續(xù)反向結(jié)構(gòu)中，假如忽略效率影響，可使用方程式1計(jì)算負(fù)載功率（p）的大小。

方程式1

由于變壓器電感（L）和開(kāi)關(guān)頻率（f）均固定不變，因此可以通過(guò)控制峰值一次電流（IpK）對(duì)輸出電壓（VOUT）進(jìn)行調(diào)節(jié)。隨著輸出電流（IOUT）新增，電壓開(kāi)始下降，但是反饋環(huán)路要求更高的峰值電流來(lái)維持電壓調(diào)節(jié)。

圖2這種5V/5W反向通過(guò)限制峰值變壓器電流實(shí)現(xiàn)功率限制。

在反向轉(zhuǎn)換器內(nèi)部，引腳1（COMp）的反饋電壓與峰值電流比較。通過(guò)R15檢測(cè)該峰值電流，并使用R13和C12對(duì)其進(jìn)行濾波。假如電流檢測(cè)電壓達(dá)到過(guò)1V，則單獨(dú)過(guò)電流比較器終止脈沖。這種峰值電流限制方法與大多數(shù)脈寬調(diào)制（pWM）控制器中的功率限制過(guò)程相同。假如功率保持恒定不變，則可以將方程式1改寫為方程式2。在該方程式中，我們可以清楚地看到功率限制時(shí)輸出電流同輸出電壓成反比。

方程式2

一些控制器還包含有一個(gè)第二級(jí)比較器。峰值電流高出第一級(jí)比較器時(shí)，第二級(jí)比較器跳閘斷開(kāi)。這種第二級(jí)比較器觸發(fā)控制器完全關(guān)閉，并發(fā)起一個(gè)重啟周期。設(shè)計(jì)這種額外保護(hù)級(jí)的目的是防止電源本身發(fā)生災(zāi)難性故障，例如：短路變壓器繞組或者短路輸出二極管。但是，涉及短路負(fù)載的大多數(shù)情況一般都不會(huì)超出該閾值。