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开关电源输入过欠压保护

输入过欠压保护电路用于监测开关电源的输入电压，当电压超出设定范围时，采取保护措施以防止损坏电源和后级设备。

输入过欠压保护的作用

过压保护，当输入电压超过设定上限时，切断电源或限制输入电压，防止元件损坏。

欠压保护，当输入电压低于设定下限时，关闭电源或发出警告，避免电源工作异常。

提高可靠性，防止输入电压异常导致的电源故障，延长设备寿命。

输入过欠压保护的实现方法

1. 基于比较器的过欠压保护电路

电路组成，输入电压通过分压电阻网络采样。

采样电压与参考电压过压和欠压阈值进行比较。

比较器输出控制继电器或MOSFET，切断或接通输入电源。

工作原理：

当输入电压超过过压阈值或低于欠压阈值时，比较器输出触发保护动作。

优点，电路简单，响应速度快。

缺点，需要额外的比较器和参考电压源。

基于PWM控制器的过欠压保护

电路组成，输入电压通过分压电阻网络采样。

采样电压送入PWM控制器UC3842的过欠压保护引脚。

工作原理：

当输入电压超出设定范围时，PWM控制器关闭输出或调整占空比。

优点，集成度高，无需额外电路。

缺点，依赖于PWM控制器的保护功能。

基于专用保护IC的过欠压保护

电路组成，使用专用过欠压保护IC TLV3011、MAX639等。

输入电压通过分压电阻网络采样，送入保护IC。

工作原理：

保护IC监测输入电压，当电压超出设定范围时，触发保护动作。

优点，精度高，功能完善。

缺点，成本较高。

输入过欠压保护电路的设计要点

电压采样，使用分压电阻网络对输入电压进行采样，确保采样电压在比较器或保护IC的输入范围内。

参考电压，选择稳定的参考电压源稳压管或基准电压IC，确保过欠压阈值的准确性。

保护动作，选择适当的保护动作切断输入电源、关闭PWM输出或发出警告信号。

响应速度，确保保护电路的响应速度足够快，以防止输入电压异常导致的损坏。

抗干扰能力，设计时需考虑抗干扰能力，避免误触发。

案例原理图：

这是一个基于双运算放大器 LM2904 的信号处理与控制电路，可能用于开关电源的反馈控制等场景，其工作原理如下：

主要元件作用

运算放大器 U1A、U1B：LM2904 是双运算放大器，U1A 和 U1B 分别构成两个独立的运算放大电路，用于对输入信号进行比较、放大等处理。

电阻R1 - R12：用于设置运算放大器的增益、偏置，以及对输入信号进行分压采样等。

电容C1、C2：起到滤波作用，滤除输入信号中的高频干扰，使信号更加稳定。

二极管D1、D2：起到单向导通的作用，防止信号反向流动，可能用于对输出信号进行整流或箝位等处理。

工作过程

信号采样：

来自整流滤波后的信号，经过由 R1、R7 等电阻组成的分压电路进行采样。改变这些电阻的阻值配比，可以调整采样信号的大小。

电容 C1、C2 分别对采样信号进行滤波，去除高频噪声，使输入到运算放大器的信号更加纯净。

信号比较与放大U1A 部分：

采样信号输入到 U1A 的同相输入端引脚 3，基准电压 Vref 通过 R5、R6 等电阻组成的电路连接到 U1A 的反相输入端引脚 2。

U1A 对这两个输入信号进行比较和放大。如果采样信号大于基准电压 Vref，U1A 的输出端引脚 1输出高电平；反之，若采样信号小于基准电压 Vref，输出端输出低电平。输出信号经过二极管 D1 后，传递到 PWM 控制器或 PFC 控制器。

信号比较与放大U1B 部分：

同样，经过另一路分压和滤波的采样信号输入到 U1B 的反相输入端引脚 6，基准电压 Vref 通过 R11、R12 等电阻组成的电路连接到 U1B 的同相输入端引脚 5。

U1B 对输入信号进行比较和放大。当采样信号小于基准电压 Vref 时，U1B 的输出端引脚 7输出高电平；当采样信号大于基准电压 Vref 时，输出端输出低电平。输出信号经过二极管 D2 后，传递到 PWM 控制器或 PFC 控制器。

控制信号输出：

经过 U1A 和 U1B 处理后的信号，通过 D1 和 D2 传递到 PWM 控制器或 PFC 控制器。这些控制器根据接收到的信号来调整自身的工作状态。例如，在开关电源中，用于调节 PWM 信号的占空比，从而控制输出电压的稳定，或者调整功率因数校正的参数，提高电源的效率和电能质量。

通过上述各元件协同工作，该电路实现了对整流滤波后信号的处理，并将处理后的信号用于控制相关电源控制器

工作原理：AC输入和DC输入的开关电源的输入过欠压保护原理大致相同。保护电路的取样电压均来自输入滤波后的电压。

取样电压分为两路，一路经R1、R2、R3、R4分压后输入比较器3脚，如取样电压高于2脚基准电压，比较器1脚输出高电平去控制主控制器使其关断，电源无输出。

另一路经R7、R8、R9、R10分压后输入比较器6脚，如取样电压低于5脚基准电压，比较器7脚输出高电平去控制主控制器使其关断，电源无输出。

总结：

开关电源的输入过欠压保护电路用于监测输入电压，当电压超出设定范围时采取保护措施，防止电源和后级设备损坏。过压保护在输入电压超过上限时切断电源，欠压保护在输入电压低于下限时关闭电源。常见的实现方法包括基于比较器、PWM控制器和专用保护IC的电路。比较器方案通过分压电阻采样输入电压，与参考电压比较后触发保护动作，响应速度快但需额外元件。PWM控制器方案集成度高，但依赖控制器功能。专用保护IC精度高，功能完善但成本较高。设计时需注意电压采样、参考电压、保护动作和响应速度，确保电路可靠性和抗干扰能力。