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【宝宝帖】BOOST电路的保护电路

Boost电路作为一种非隔离的升压电路，其结构简单，容易设计，成本低廉，被广大的工程是所喜欢。

广泛应用于各种不需要隔离的升压场合，特别是有源PFC电路中应用最为广泛。
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心中有冰
2
2011-08-15 11:16

 

对于其原理的分析，与电路的设计，很多的文献资料上都有详细的论述与计算步骤，大家可以参考相应的资料，本帖不再做详细的分析与讨论。

本帖希望大家来讨论一下BOOST电路的保护，相较于BUCK，或其他的隔离电路，BOOST电路的保护似乎更麻烦。

对于一般的保护电路而言，当输入欠压，过压，输出过流，短路，过压，过温度的时候，我们会要求电路会自动关闭输出，或实现打嗝式的保护，以利于后面的负载或电路受到及时的保护，避免损坏；

但对于BOOST电路而言，因升压电感，输出整流二极管是串联在输入与输出的回路中，即使是完全关闭MOSFET的驱动，那么输出也会有一个比输入电压低电感直流压降跟二极管正向导通压降的电压，这也就是说不能完全关闭输出，没有达到我们想要的保护功能。

大家讨论下，我们要如何设计电路，或外加一些什么样的器件可以实现上面所说的那些保护功能呢？

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javike
3
2011-08-15 11:18
顶，。。。
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zvszcs
LV.12
4
2011-08-15 11:18
@心中有冰
[图片] 对于其原理的分析，与电路的设计，很多的文献资料上都有详细的论述与计算步骤，大家可以参考相应的资料，本帖不再做详细的分析与讨论。本帖希望大家来讨论一下BOOST电路的保护，相较于BUCK，或其他的隔离电路，BOOST电路的保护似乎更麻烦。对于一般的保护电路而言，当输入欠压，过压，输出过流，短路，过压，过温度的时候，我们会要求电路会自动关闭输出，或实现打嗝式的保护，以利于后面的负载或电路受到及时的保护，避免损坏；但对于BOOST电路而言，因升压电感，输出整流二极管是串联在输入与输出的回路中，即使是完全关闭MOSFET的驱动，那么输出也会有一个比输入电压低电感直流压降跟二极管正向导通压降的电压，这也就是说不能完全关闭输出，没有达到我们想要的保护功能。大家讨论下，我们要如何设计电路，或外加一些什么样的器件可以实现上面所说的那些保护功能呢？
地板v
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javike
5
2011-08-15 11:20
@心中有冰
[图片] 对于其原理的分析，与电路的设计，很多的文献资料上都有详细的论述与计算步骤，大家可以参考相应的资料，本帖不再做详细的分析与讨论。本帖希望大家来讨论一下BOOST电路的保护，相较于BUCK，或其他的隔离电路，BOOST电路的保护似乎更麻烦。对于一般的保护电路而言，当输入欠压，过压，输出过流，短路，过压，过温度的时候，我们会要求电路会自动关闭输出，或实现打嗝式的保护，以利于后面的负载或电路受到及时的保护，避免损坏；但对于BOOST电路而言，因升压电感，输出整流二极管是串联在输入与输出的回路中，即使是完全关闭MOSFET的驱动，那么输出也会有一个比输入电压低电感直流压降跟二极管正向导通压降的电压，这也就是说不能完全关闭输出，没有达到我们想要的保护功能。大家讨论下，我们要如何设计电路，或外加一些什么样的器件可以实现上面所说的那些保护功能呢？
可以在输入端加MOS作关断保护
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javike
6
2011-08-15 11:22
@心中有冰
[图片] 对于其原理的分析，与电路的设计，很多的文献资料上都有详细的论述与计算步骤，大家可以参考相应的资料，本帖不再做详细的分析与讨论。本帖希望大家来讨论一下BOOST电路的保护，相较于BUCK，或其他的隔离电路，BOOST电路的保护似乎更麻烦。对于一般的保护电路而言，当输入欠压，过压，输出过流，短路，过压，过温度的时候，我们会要求电路会自动关闭输出，或实现打嗝式的保护，以利于后面的负载或电路受到及时的保护，避免损坏；但对于BOOST电路而言，因升压电感，输出整流二极管是串联在输入与输出的回路中，即使是完全关闭MOSFET的驱动，那么输出也会有一个比输入电压低电感直流压降跟二极管正向导通压降的电压，这也就是说不能完全关闭输出，没有达到我们想要的保护功能。大家讨论下，我们要如何设计电路，或外加一些什么样的器件可以实现上面所说的那些保护功能呢？
对类似产品，日本有要求输出端必须有保险装置，通常是加可恢复保险丝
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hanww2006
LV.4
7
2011-08-15 11:36
@javike
顶，。。。
抓紧机会向两位高手学习
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冰上鸭子
LV.10
8
2011-08-15 11:40

学习来着，吃饭先

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zvszcs
LV.12
9
2011-08-15 12:00
@javike
对类似产品，日本有要求输出端必须有保险装置，通常是加可恢复保险丝

哈哈，可恢复的，不是太好吧

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YinYuan
LV.5
10
2011-08-15 12:39
占个位子听课.
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米老鼠
LV.8
11
2011-08-15 13:29
@心中有冰
[图片] 对于其原理的分析，与电路的设计，很多的文献资料上都有详细的论述与计算步骤，大家可以参考相应的资料，本帖不再做详细的分析与讨论。本帖希望大家来讨论一下BOOST电路的保护，相较于BUCK，或其他的隔离电路，BOOST电路的保护似乎更麻烦。对于一般的保护电路而言，当输入欠压，过压，输出过流，短路，过压，过温度的时候，我们会要求电路会自动关闭输出，或实现打嗝式的保护，以利于后面的负载或电路受到及时的保护，避免损坏；但对于BOOST电路而言，因升压电感，输出整流二极管是串联在输入与输出的回路中，即使是完全关闭MOSFET的驱动，那么输出也会有一个比输入电压低电感直流压降跟二极管正向导通压降的电压，这也就是说不能完全关闭输出，没有达到我们想要的保护功能。大家讨论下，我们要如何设计电路，或外加一些什么样的器件可以实现上面所说的那些保护功能呢？

确实是，短路时就算关了MOS，照样会有很大电流的回路存在

可以用在母线上串接继电器的方式，在关掉MOS的同时，同步切断继电器，使得主回路断开就可以切断电流回路，进一步保护二极管

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javike
12
2011-08-15 13:36
@zvszcs
哈哈，可恢复的，不是太好吧
难道用一次性的，短路后就报废了
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电源网-源源
LV.10
13
2011-08-15 13:42
帮顶~~！！！
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hechaocao
LV.5
14
2011-08-15 14:04
@电源网-源源
帮顶~~！！！
xuexixuexi
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jiejiaoyeding
LV.3
15
2011-08-15 14:08
也来学习下啊!
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zvszcs
LV.12
16
2011-08-15 14:33
@javike
难道用一次性的，短路后就报废了[图片]
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bigbigeasy
LV.6
17
2011-08-15 15:15
@心中有冰
[图片] 对于其原理的分析，与电路的设计，很多的文献资料上都有详细的论述与计算步骤，大家可以参考相应的资料，本帖不再做详细的分析与讨论。本帖希望大家来讨论一下BOOST电路的保护，相较于BUCK，或其他的隔离电路，BOOST电路的保护似乎更麻烦。对于一般的保护电路而言，当输入欠压，过压，输出过流，短路，过压，过温度的时候，我们会要求电路会自动关闭输出，或实现打嗝式的保护，以利于后面的负载或电路受到及时的保护，避免损坏；但对于BOOST电路而言，因升压电感，输出整流二极管是串联在输入与输出的回路中，即使是完全关闭MOSFET的驱动，那么输出也会有一个比输入电压低电感直流压降跟二极管正向导通压降的电压，这也就是说不能完全关闭输出，没有达到我们想要的保护功能。大家讨论下，我们要如何设计电路，或外加一些什么样的器件可以实现上面所说的那些保护功能呢？

boost本身就不适合单级使用，特别是在离线电源里面。

所以个人觉得加了都没多少意义，你要加还不如直接用sepic。

 

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zf860227
LV.4
18
2011-08-15 15:18
@jiejiaoyeding
也来学习下啊![图片]
这方面的知识很弱，看你们的高招。
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fl0821
LV.2
19
2011-08-15 15:22

刚刚画了这个电路，只针对短路保护，还没搭实际的电路测试，看下可行吗？有些复杂

 

555是为了减小打嗝时MOS的导通时间，通过D4可以把短路时MOS导通时间限制得很小。

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zvszcs
LV.12
20
2011-08-15 16:39
@fl0821
刚刚画了这个电路，只针对短路保护，还没搭实际的电路测试，看下可行吗？有些复杂[图片] 555是为了减小打嗝时MOS的导通时间，通过D4可以把短路时MOS导通时间限制得很小。

厉害啊

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mko145
LV.8
21
2011-08-15 16:43
@javike
可以在输入端加MOS作关断保护

我这样用过........ 不过是放在输出。再复杂一点，整个限流

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心中有冰
22
2011-08-15 17:45
@javike
可以在输入端加MOS作关断保护
这个确实是一种很好的方法，但MOSFET的控制比较复杂，更何况需要高电压大电流的MOSFET，会增大系统的成本，而且会降低可靠性
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心中有冰
23
2011-08-15 17:46
@javike
对类似产品，日本有要求输出端必须有保险装置，通常是加可恢复保险丝
可恢复的保险丝说白了就是PTC，在大功率场合不适合，况且就算是能用，那么损耗也不容小墟
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心中有冰
24
2011-08-15 17:48
@米老鼠
确实是，短路时就算关了MOS，照样会有很大电流的回路存在可以用在母线上串接继电器的方式，在关掉MOS的同时，同步切断继电器，使得主回路断开就可以切断电流回路，进一步保护二极管
继电器是一个常见的保护方法，但也有寿命短，且在开关动作时容易打火等缺点
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javike
25
2011-08-15 17:54
@心中有冰
这个确实是一种很好的方法，但MOSFET的控制比较复杂，更何况需要高电压大电流的MOSFET，会增大系统的成本，而且会降低可靠性

加保护肯定会增加成本的，输入端的电压相对低些，而且加在输入端更方便实现软启动减小对MOS的冲击

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javike
26
2011-08-15 17:54
@心中有冰
可恢复的保险丝说白了就是PTC，在大功率场合不适合，况且就算是能用，那么损耗也不容小墟

这种方式成本低，加在输出比加在输入端损耗相对小些

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高等数学
LV.10
27
2011-08-15 17:57
@心中有冰
可恢复的保险丝说白了就是PTC，在大功率场合不适合，况且就算是能用，那么损耗也不容小墟
既然已说是大功率场合了，为了达到保护的效果，损耗个几W也是一种折中，舍不得孩子套不住狼。
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高等数学
LV.10
28
2011-08-15 17:58
@bigbigeasy
boost本身就不适合单级使用，特别是在离线电源里面。所以个人觉得加了都没多少意义，你要加还不如直接用sepic。 
sepic调试起来复杂多了
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高等数学
LV.10
29
2011-08-15 17:59
@fl0821
刚刚画了这个电路，只针对短路保护，还没搭实际的电路测试，看下可行吗？有些复杂[图片] 555是为了减小打嗝时MOS的导通时间，通过D4可以把短路时MOS导通时间限制得很小。
没细看，打嗝是没有用的，MOS工作不工作都有输出。
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高等数学
LV.10
30
2011-08-15 17:59
@javike
这种方式成本低，加在输出比加在输入端损耗相对小些
呵呵，的确这种最省事和经济。
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心中有冰
31
2011-08-15 18:01
@fl0821
刚刚画了这个电路，只针对短路保护，还没搭实际的电路测试，看下可行吗？有些复杂[图片] 555是为了减小打嗝时MOS的导通时间，通过D4可以把短路时MOS导通时间限制得很小。

呵呵，这位兄弟很用心，也很有时间！

这个电路我没有仔细看，如果仿真能通过，估计也不会有大问题

问题是BOOST这个电路，我们可不可以想一种简单易行的方法来达到可靠保护的目的？

期待大家继续深入的讨论

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看看这两个调制波形，可能的原因，哪位师傅可以解答下
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