关于短路保护-综合电源技术-世纪电源网社区

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2012-4-29 10:29:09

我看最近论坛上几个帖都在这个问题上纠结，短路电流、短路保护！
大家对短路一定要有清楚的认识，做电源的无法去规范用户的短路动作，短路也许就发生在输出端子上，也许短路电阻只有0.1m欧姆，也许就1ns，你什么检测电路可以反映过来？
我们需要做的，唯一能够做的只有一件事，让这个短路引起的电流冲击延时抵达开关管，在它没有上升到危险值之前关闭开关。
电流延时是必须的，因此电感就是必须的，哪怕是漏感甚至杂散电感，都必须要有。
有了电感，这电路就必须是一个拓扑----电感延时的能量要有出路

如果电路中已经有了电感，无论是拓扑电感或者滤波电感，它都会在这个关键时候大大地发挥作用，滤波电容也会共同参与发挥一定的作用，此时，这些器件已经不是滤波或者拓扑储能工况，而是短路保护工况，同样需要精心设计。它们的存在将延缓短路电流冲击抵达开关器件的时间，给保护腾出反应时间。

如果电路中完全没有电感，一种常用的拓扑是：

在短路状态，这个就是Buck拓扑。

最后剩下的问题才是如何去控制

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		2 jiahz2010 jiahz2010 离线 LV6 高级工程师积分：1793 \| 主题：75 \| 帖子：574 访问空间发消息积分:1793 LV6 高级工程师 2012-4-29 10:40:30
		能不能提供一些短路保护的方案或时原理图。回复 \| 举报 \|

		3 Bodoni Bodoni 离线 LV10 总工程师积分：12335 \| 主题：253 \| 帖子：5180 访问空间发消息积分:12335 LV10 总工程师 2012-4-29 11:01:37
		短路阻抗怎么定义？例如，100A的产品短路，内部又有横流功能，短路阻抗不同都有很大关系。。回复 \| 举报 \|

			4 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93833 \| 主题：115 \| 帖子：27402 访问空间发消息积分:93833 版主 2012-4-29 11:05:29
			设计电源的只能设计自己的阻抗，你不能去设计用户的阻抗，谁知道他用什么去短路？有挑剔的用户直接在你的输出端子上用铜排去短路，你说阻抗几何？回复 \| 举报 \|

				6 Bodoni Bodoni 离线 LV10 总工程师积分：12335 \| 主题：253 \| 帖子：5180 访问空间发消息积分:12335 LV10 总工程师 2012-4-29 11:29:52
				正因为可能存在某些挑剔的客户，所以要自己定义好短路阻抗，太大的短路阻抗不受理。。回复 \| 举报 \|

					7 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93833 \| 主题：115 \| 帖子：27402 访问空间发消息积分:93833 版主 2012-4-29 11:52:15
					直接定义用户短路阻抗为0，才可靠，如果你非要定义的话。回复 \| 举报 \|

						8 Bodoni Bodoni 离线 LV10 总工程师积分：12335 \| 主题：253 \| 帖子：5180 访问空间发消息积分:12335 LV10 总工程师 2012-4-29 11:56:08
						那不靠谱。。试试上，没有所谓的0欧姆，所有的物体去短路都会有阻抗。。回复 \| 举报 \|

							9 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93833 \| 主题：115 \| 帖子：27402 访问空间发消息积分:93833 版主 2012-4-29 11:59:22
							你只能考虑你电路内部的阻抗，外部的是用户的，你定义了无效，如果你擅自去定义用户的短路阻抗，那才不靠谱，意思是你只允许他可以用铁棒去短路，不能用铜棒？然后把这个注意事项贴在你电源上？回复 \| 举报 \|

				17 qsxaz75342 qsxaz75342 离线 LV1 本网技工积分：59 \| 主题：0 \| 帖子：1 访问空间发消息积分:59 LV1 本网技工 2015-9-14 21:21:49
				最近在做400V2KW短路保护的项目看到你的帖子很受启发，顺便有个问题请教你，我的输出端有2个330uf450V的电容，做短路保护的时候，如果输出端直接短接的话，就相当于把这3个大电容短接，这个能量是非常大的，所以，我打算在电容后面做短路保护，之前没有加电感，管子老是烧坏，看了你的帖子，打算加个电感试试。如果我的短路电流设置为20A,那我的管子耐流值应该选多大的？回复 \| 举报 \|

					18 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93833 \| 主题：115 \| 帖子：27402 访问空间发消息积分:93833 版主 2015-9-14 21:53:41
					6A10试试先回复 \| 举报 \|

		5 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93833 \| 主题：115 \| 帖子：27402 访问空间发消息积分:93833 版主 2012-4-29 11:13:44
		这是我做的一个电源（2KW200V）的短路特性：三、短路特性：本机允许任意形式的短路，包括重载短路、空载短路，开机短路，短路开机等，并允许长期短路运行（不建议）。无论发生何种短路故障，均仅有不易察觉的火花和声响。回复 \| 举报 \|

			10 zq4479 zq4479 离线 LV7 版主积分：7220 \| 主题：124 \| 帖子：2363 访问空间发消息积分:7220 版主 2012-4-29 13:37:19
			这个大功率的短路保护确实相当关键，学习啦。回复 \| 举报 \|

			11 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109908 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109908 版主 2012-4-29 19:59:30
			输出有没有电容?输出电容短路瞬间如何控制? 回复 \| 举报 \|

				12 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93833 \| 主题：115 \| 帖子：27402 访问空间发消息积分:93833 版主 2012-4-29 20:09:32
				输出端最后一个滤波电容的大小对短路保护有重要影响，一是短路动静的大小，更重要的是可以因为它的首先放电及早获得短路信号。回复 \| 举报 \|

		13 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93833 \| 主题：115 \| 帖子：27402 访问空间发消息积分:93833 版主 2012-5-3 11:21:56
		dsp2407 斑竹这种方式能有效抑制短路电流的上升率？从而保护MOS管？由于某种特殊的原因，我必须要用MCU来检测这个过流信号再关闭MOS，不能采用之前王工说的滞后比较强直接关闭的方法，这样MCU很有可能采样到过流信号再到做动作关闭MOS，真的会在3ms级别！按照王工以上的说法，MOS真的很危险呀！非常有可能爆掉。 nc965 短路状态，这个就是Buck dsp2407 确实是，当MOS相当于开关一直处于导通状态，突然短路输出端时，就是相当于BUCK短路！短路时刻，电感靠二极管形成续流，前面的MOS这样电流上升率就得到有效控制而不会烧毁从而足够的时间来关断之？ nc965 理解正确 dsp2407 非常感谢NC965总工 likepower 此二极管用快速的还是普通的4007就可以？ nc965 这个二极管理论上要用快恢复，但是实际上短路保护只是偶发工况，不是常态工况，只要其反向恢复电流没有超过器件极限耐量（常温下单次脉冲电流），我想用普通整流管也是可以的。回复 \| 举报 \|

		14 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93833 \| 主题：115 \| 帖子：27402 访问空间发消息积分:93833 版主 2012-5-3 11:27:14
		dianyuanlearner 这个帖子俺跟了许久，现在也发表一下个人愚见：假设以NC965大师画的电路为例子，MOS后面串接了一个电感（电感反并联了一个续流二极管），这个电感究竟能对电流的抑制能力有多强呢？例如在输出端短路，那么这个180V的电压全部作用在电感上，假设电感感量3mH，够大了吧。如果真是楼主所说的MCU检测到短路引起的大电流信号后再要经过5ms才能做关断MOS的动作，那么在这5ms内，电感的电流上升到 I=VT/L=1805/3=300A，即使这个时候关断，都没用了，因为MOS在5ms之前如何能承受这样巨大的电流？估计早就烧毁了，即使如果真能承受，那估计这样的MOS也超级贵，肯定不适用。 nc965 欢迎跟贴，真相在讨论中才能澄清。加电感的作用是延迟，延时多少？要与控制反应速度配合，为什么要加电感，唯一的原因就是没有电感时控制反应来不及。以上各位花了相当的篇幅讲如何控制，控制再好再巧妙，如果没有时间配合，也是伯努力。管子照样烧。因此我首先强调要做电流延时，然后才是说控制。如何控制？采样固然重要，但最重要的关键仍然是时间。如何用最短的时间发出控制信号？谁说一个短路信号要5ms延时才能生效？熔断丝？双金属片？无论是模拟电路或者数字实现，都可以在us数量级内解决问题。做得好还可以更快。你再按照这个参数重新计算一下需要的电感量？几个uH也许就足够了。最快的控制可以在ns数量级上解决问题，也许电路走线那点分布电感就够了，如何做？先留坑，先看看大家有什么高招。回复 \| 举报 \|

			15 cumtzhangwang cumtzhangwang 离线 LV8 副总工程师积分：6197 \| 主题：320 \| 帖子：2214 访问空间发消息积分:6197 LV8 副总工程师 2012-5-7 12:44:57
			很好的帖子~我实测过~在输出短路时~电感（十几uH）对电流的延时作用很明显~在断开时电感的尖峰由二极管限制没什么问题~关键在于控制~1.我感觉可以通过检测输出电压来判断短路~2.采用快速关断开关管驱动电路~ 回复 \| 举报 \|

			16 blueskyy blueskyy 离线 LV10 总工程师积分：28371 \| 主题：129 \| 帖子：13401 访问空间发消息积分:28371 LV10 总工程师 2012-5-7 13:34:04
			学习 ~ 回复 \| 举报 \|

			19 xu87931715 xu87931715 离线 LV6 高级工程师积分：698 \| 主题：3 \| 帖子：83 访问空间发消息积分:698 LV6 高级工程师 2016-12-7 20:32:58
			大师知道不知道LED电源的单极PFC的短路保护是怎么做的？回复 \| 举报 \|

				20 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93833 \| 主题：115 \| 帖子：27402 访问空间发消息积分:93833 版主 2016-12-7 20:55:05 倒数10
				那是芯片内部做的。你的芯片没有？回复 \| 举报 \|

					21 xu87931715 xu87931715 离线 LV6 高级工程师积分：698 \| 主题：3 \| 帖子：83 访问空间发消息积分:698 LV6 高级工程师 2016-12-26 21:03:43 倒数9
					我知道是芯片内部做的，但是芯片内部到底是怎么做的还是有很大的疑问，比如去看士兰微的SD6800的IC的数据手册，如下 1111111.png (43.63 KB, 下载次数: 31) 下载附件 2016-12-26 20:58 上传它的这个FB脚既是做准谐振零电压开通的，也是做短路保护的，但是它检测零电压开通的电压是是0.2V，而短路保护的电压是0.29V，这就让人很难理解啊，，照道理来说短路以后辅助绕组的电压应该为零，假如它掉到0.2V以下，这个时候MOS不就又开通了吗？怎么会保护咧回复 \| 举报 \|

						22 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93833 \| 主题：115 \| 帖子：27402 访问空间发消息积分:93833 版主 2016-12-26 21:40:20 倒数8
						谷底检测过零点0.2V，意思是从大于0.2V的某个值降到0.2V为采样有效，大于多少呢?一定要大于0.29V，否则就认定短路，这个意思。如果没有大于0.29V，比如0V，也认定短路。回复 \| 举报 \|

							23 xu87931715 xu87931715 离线 LV6 高级工程师积分：698 \| 主题：3 \| 帖子：83 访问空间发消息积分:698 LV6 高级工程师 2016-12-29 14:09:18 倒数7
							什么意思？是IC还会去检测下降沿吗？ 222222222.png (74.05 KB, 下载次数: 33) 下载附件 2016-12-29 14:07 上传你是意思是IC还会去检测IC的FB脚的下降沿是从多少V往下掉的吗？如果是直接掉到0.29就是短路，如果是缓降就是正常开通？回复 \| 举报 \|

								24 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93833 \| 主题：115 \| 帖子：27402 访问空间发消息积分:93833 版主 2016-12-30 09:49:14 倒数6
								是的，ⅠC要检测从多少伏开始往下降的，但降之前需要升上去，有些检测细节，比如前沿消隐什么的，以避开图中那些尖峰，才是真实的上升电压。这个电压就是反射电压，要高于0.29V。回复 \| 举报 \|

									25 q610860616 q610860616 离线 LV6 高级工程师积分：1440 \| 主题：11 \| 帖子：169 访问空间发消息积分:1440 LV6 高级工程师 2017-11-11 12:18:53 倒数5
									版主看到你的高压短路，受益匪浅，怎么不继续讨论了。回复 \| 举报 \|

			26 q610860616 q610860616 离线 LV6 高级工程师积分：1440 \| 主题：11 \| 帖子：169 访问空间发消息积分:1440 LV6 高级工程师 2017-11-11 12:21:01 倒数4
			传统的过流检测就是使用低端方式采样电阻，当电流上升到设定值，电压比较器输出一个逻辑电平来执行。一般是采用LM358 或者 LM324 去关断MOS。但是这种电路的响应速度究竟如何呢？用在如此的高压输出，的确需要更加快速的反应时间，回复 \| 举报 \|

		27 菜鸟001 菜鸟001 离线 LV6 高级工程师积分：955 \| 主题：13 \| 帖子：96 访问空间发消息积分:955 LV6 高级工程师 2019-6-19 21:23:40 倒数3
		大神您好，最近在做数字控制的移相全桥，输入pfc三相整流电路，输出110v，额定20A，在4.3A负载以下时，能够稳定运行，而且输出稳定，dsp的PI我,没有调过，就是默认的kp=20，i=1，在4.3A以下发现一切正常，就加负载了，电子负载一输入5.5A，滞后臂就炸机啦，硬件电路开环没问题，后来我测试自己的PI参数，发现这个值时，pi调节速度特别慢，(ˇˍˇ) 想请问这个是不是和我的那个PI参数没调导致的炸机，而且现在想做原边电流保护，请问有什么好的方式？谢谢 KE%2_9T}C$VL8_`OX4Y~Y%I.png (58.49 KB, 下载次数: 20) 下载附件 2019-6-19 21:21 上传回复 \| 举报 \|

			28 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93833 \| 主题：115 \| 帖子：27402 访问空间发消息积分:93833 版主 2019-6-19 22:12:08 倒数2
			重点检查一下死区，特别是IGBT有拖尾效应回复 \| 举报 \|

				29 菜鸟001 菜鸟001 离线 LV6 高级工程师积分：955 \| 主题：13 \| 帖子：96 访问空间发消息积分:955 LV6 高级工程师最新回复 2019-6-20 19:58:26 倒数1
				死区时间设定的是1.26US,和用UC3875一样的，但是UC3875满载都没有炸，但是dsp轻载就炸啦，很是苦恼啊回复 \| 举报 \|