升压转换器短路保护电路图讲解 升压转换器短路保护方法总结

今天给大家分享的是：升压转换器短路保护方法。

一、升压转换器简介

升压转换器产生高于输入电压的输出电压，升压转换器的示例包括：

在锂电池组中产生5V充电端口

生产智能手机中的电源轨

驱动LED或者手电筒中的串联LED

基于Arduino 的项目中的电压调节器

利用单节锂电池产生高电压来运行电机。

下图为 升压转换器的简化原理图 ，由 电容 、 电感 、MOS 管和二极管构成的简单电路。通过控制占空比或者MOS管导通的时间百分比，通过闭合反馈环路来控制输出。

传递函数或者输入电压与输入电压之间的比率为Vout/Vin = 1/(1-D)。

其中 Vout 是输出电压，Vin是输入电压，D是占空比。真正的升压转换器会有一个PWM控制器芯片，但在下图中没有明确显示。

升压转换器的简化原理图

这里必须要注意，如果升压转换器的输出端短路接地，则输入电压会通过电感和二极管短路接地，除了导线电阻和附加到输入电压的电源电流限制之外，没有其他因素限制流过的电流。

如果不采取措施保护升压转换器，就有可能会出现故障，并导致二极管、电感走线着火、熔化或者出现其他类型的灾难性故障。

二、一般保护策略

这里说的关于保护策略是在电源和升压转换器之间引入一个开关，用于在发生短路负载情况时将升压转换器与电源断开。

该开关可以实现为MOS管、负载开关、具有内置保护开关的升压转换器集成电路或者保险丝。

三、使用MOS管进行保护

添加到升压转换器前端的 MOS 可用于断开电源和升压转换器的连接。简化的原理图可以看下面 2 个图。

1、N 沟道 MOS 管

MOS管可能需要额外的电路来偏置栅极。N 沟道MOS管要求其栅极电压高于其源极端子。这可能需要栅极驱动器IC或者电荷泵。

升压转换器的简化原理图，在电源和升压转换器输入之间具有一个用于短路保护的 n 沟道 MOSFET

2、P 沟道 MOS 管