采用晶闸管过电压急剧保护方式的过压钳位

      在实际电路中可以把快速反应的电压钳位优点与更有效的晶闸管过电压急剧保护电路的优点结合起来。在这种组合电路中，用来阻止晶闸管虚假动作的延时选择就不会与负载保护冲突，因为钳位保护电路在这段延时时间内提供负载保护。

      在一个小电源适配器中，把图中的延时过电压急剧保护与图中所示的旁路齐纳钳位二极管进行简单的组合便可以得到较好的过压保护效果。

      在一些更重要的大电流电源适配器应用中，仅仅用到齐纳钳位二极管技术将会造成太大的功率损耗；仅用简单的过电压急剧保护电路面不采用电压钳位电路会产生延时，此延时将不可避免地形成一个电压过冲现象，而这是没法接受的。另外由过电压急剧保护快速反应面引起的干扰关断也是不需要的。

      在这样的重要应用中采用更复杂的保护系统是合适的。一个动态电压钳位电路与一个有延时自调整的晶闸管过电压急剧保护电路组合便能得到一个最佳保护结果。

      该组合电路消除了干扰关断，在晶闸管延时期间防止了电压过冲，在钳位期间，当应力太大时，延时时间便缩短，以防止过大的功率损耗。图显示的是一个合适电路，图中是其运行参数。

      在图所示电路中，比较放大器A1对输入电压一直进行监测。该比较放大器把内部参考电压ZD1与取样网络R1、R2从电源适配器Vout取样的输入电压进行比较，此输入电压大小可通过电阻R1进行调整。当过压情况出现的时候，比较放大器A1+增加，使A1的输出为高，这时电流流过R4、ZD2、Q1的基极发射极以及R6，这时错位品体管Q1导通。

      此刻Q1可以看作一个旁路调节器，通过对电流进行有效的分流它能够保证输出电压值钳位在规定的钳位值上，在这个钳位过程中，ZD2加电，A点电压变高，它的值由齐纳二极管上的压降、Q1的基极发射极压降以及钳位电流在电阻R上的压降来决定。这时A点电压通过R2、C1、R，加到SCR1上，同时也给电容C1充电到SCR1的栅极导通电压。如果输出过压持续足够长的时间，C将充电到0。6V，同时SCR1将导通使得电源适配器的输出端短路到地端。图中电阻R，用来限制流过SCR：上的峰值电流。

      图显示了该电路的工作参数。在过压限制的情况下，曲线A是这样得到的在t1时刻一个过压故障出现，同时输出电压上升到电压钳位点Vow。在这个点上，Q1导通对输出电流进行适当分流以保持输出电压在Vow上不变一直到t时刻。在这瞬间SCR导通，使得输出电压减小到由晶闸管饱和电压决定的一个低电压值。在t3时刻外部熔断器或断路器工作，断开电源适配器。由该图可以清楚地看到：如果钳位动作没有发生，那么就会由于延时时间过长和快速上升电压沿面使得输出电压增大到一个系统不能接受的值上。

      如果在钳位期间流过Q1的电流很大，那么在发射极电阻R。上的压降将快速上升，使得A点电压也快速增大。结果加到SCR1的延迟时间将减少到t，那么这个变短的延时将减少Q1上的过压过程。在图中的曲线B就描述了该特性。

      最后，在钳位期间电流非常大的高过压应力情况下，电阻R4的压降将非常大以至使得齐纳二极管ZD导通，旁路了正常的延时网络。SCR1几乎在t2时刻迅速触发工作而使巴西认证电源适配器关掉。图1。11。3b的曲线C就描述了该特性。

      这种电路提供了全范围的过压保护，通过使小的、低强度的过压瞬变情况的延时最大化，它将关断干扰降到了最小。当过压应力比较大时延时时间则逐渐减小，在实际的故障中，非常短的延时和较小的过冲都是允许的。应该考虑这种技术作为整个系统策略的一个部分，同时它各个元器件的选择也要满足最大过压的情况。