C.保护电路设计

为了提高电源的使用可靠性和安全性能，通常需设计一些简单的保护电路，如过压、过流保护等，如下图所示。

图5 系统保护电路

图5中，F1、Q1、R5、R6组成过电压保护电路，当负载两端的电压升高时，R6上的压降增大，晶闸管门极得触发电流，晶闸管导通，瞬时大电流使F1熔断，从而起到保护电路的作用。R1、Q2、D1组成预稳压电路，将稳压模块的输入电压固定在某一电压值，使得，输入电压不随负载变化。R2、Q3、R4组成过流保护电路，到电路中的电流过大时，电阻R2上的压降增大，使得三极管Q3导通，从而为大电流提供通路，防止电路中电流过大损坏电路元件和伏在元件。R3、Q4组成电流扩大电路，提供电路的带载能力。

3. 电源电压检测与管理

在有多种制式直流电压输出的复杂控制系统中，当系统发生故障时，首先要检测各个芯片或电路的电源输出是否正常，为了避免人工检测所带来的耗时费力和不便等缺点，本论文提出一种简单可靠、方便快捷的直流电压输出有无的检测方法，如图6所示。

图6 电压有无检测电路

R1、R2组成对直流输出电压的采样电阻网络，当电源有输出电压时R2上的压降使光耦导通，R5上的压降增大，将R5上取得的高电平信号送给单片机处理后显示。当电源无输出电压时，R2上无压降，光耦不工作，R5上的电压为0V，将此低电平信号送入单片机处理后显示、报警。其中R3、R4为限流电阻。

此电路在满足电压有无检测的条件下，一方面用到的元件数量少、价格便宜;另一方面通过光耦实现了主电路和控制系统的电气隔离，降低了对控制系统的干扰。此外，对每路电压的输出进行实时监测和显示，可以方便的检查电源输出的正常与否。此方法适用于有多路电压输出的复杂电源系统的检测与管理。

4. 电源设计中应注意的问题

下面总结一些在该电源设计与调试过程中遇到的问题及其解决方法。

电源变压器的选用。为了减小变压器体积与重量使其方便固定于电路板上，应选用体积小、重量轻的高频电源变压器。

滤波电容的选用。在满足体积要求的前提下尽量选用容值较大的电解电容进行滤波，除此之外，电容的耐压值一定不能小于其两端的最大电压。

预稳压电路中(图5)，为降低对限流电阻R1的功率要求，用三极管Q2为电流提供通路，在实际应用中Q2应选用功率较大的三极管。

在用三极管进行电流放大的电路中(图4)，关键在于三极管直流工作点的调试，其决定着三极管的工作状态，决定着电源的带载能力。

在整个电路的设计与调试中，元件参数的正确计算与元件型号的合理选择至关重要。

设计过程中若能充分结合仿真软件对电路的工作原理进行验证，及时找出电路中存在的问题，可大大缩短设计周期，降低设计成本。对发热较大的元件应加散热片，防止元件过热损坏。该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http://www.ems86.com总第445期2012年第08期(2月28 日出版)-----转载须注名来源

参考文献

[1] 康华光, 陈大钦. 电子技术基础模拟部分[M]. 北京:高等教育出版社,1998

[2] 王兆安, 黄 俊. 电力电子技术[M]. 北京:机械工业出版社,2000

[3] 齐占庆, 王振臣. 电气控制技术[M]. 北京:机械工业出版社,2002

[4] 赵景波. PROTEL 2004电路设计应用范例[M]. 北京:清华大学出版社,2006

张兴玲 车 军(兰州交通大学车辆工程系 甘肃兰州 730070)