简易带过流保护直流电机电源设计 

    

 

引言

    目前，各种直流电源产品充斥着市场，电源技术已经比较成熟。然而，基于成本的考虑，
对于电源性能要求不是很高的场合，可采用带有过流保护的集成稳压电路，同样能满足

 

产品的要求。

    过流保护电路作为电源电路中不可缺少的一个组成部分，根据其控制方法大致可以分

 

为关断方式和限流方式，而直流电机电源较宜采用关断方式。

    过流保护电路首先要有一个电流取样环节，常用做法是串联一个小电阻或者是霍尔元
件来获得电流信号。由于霍尔元件体积比较大，价格昂贵，因而考虑采用串联一个小电阻

 

的方法。

    1

 

、工作原理

    带过流保护功能的 LM317 稳压电路，集成稳压电路一般分为 5 部分，即交流降压电路、
整流电路、滤波电路、稳压电路、保护电路。交流 220V 电压经电源变压器降压整流得到直流
电压 Vin，此电压通过滤波电路输入到集成稳压器输入端，在集成稳压器输出端可得到
1.25～37V

 

直流电压。下面分析保护电路的工作过程。

    1.1 

 

集成稳压器的保护

    为获得较高的输出电压值，LM317 稳压器的调节端与地之间的电阻 R2 值及其压降往往
较大，在 R2 两端并接一个小于 10μF 的电容 C3，可有效地抑制输出端的纹波。当输入端
或输出端发生短路时，电容 C3 的放电将在 R1 上产生冲击电压，会危及稳压器的基准电
压电路，因此需在 R1 两端并二极管 D3

 

以保护稳压器。

    稳压器的输出端不加电容亦能工作，由于稳压器在 1 1

∶

的深度负反馈下工作，当输出

端负载为容性的某一值时，稳压器有可能出现自激现象。因此，在稳压器的输入端接入
0.1μF 的电容 C1，输出端接入 1000μF 的电解电容 C5，提供足够的电流供给，同时可以防
止可能发生的自激振荡以及减小高频噪声和改善负载的瞬态响应。当输入端发生短路时 ，
C5 通过稳压器的调整管放电，C5 值较大，则放电时的冲击电流很大，电压会通过稳压
器内部的输出晶体管放电，可能造成输出晶体管发射结反向击穿。为此，在稳压器两端并
接二极管 D2，输入端短路时 C5 通过 D2

 

放电，保护稳压器。

    1.2 

 

过流保护

    过流保护电路原理，R5 为取样小电阻。当电源工作时，稳压器输出端输出正向直流电
压，电机开始启动。由于直流电机启动瞬时电流 iout 较大(约为额定电流的 8～10 倍)，iout
流过小电阻 R5，并经 R4 对 C4 充电。通过设定 R4、C4 的值，使充电时间 Υ 大于电机启动
时间 δ，V2(9013)处于截止状态，电机启动到稳定状态后，电流恢复到工作电流。一旦电
机发生短路或堵转，使电容 C4 两端电压达到 V2 的导通电压，则 V2 导通，强制稳压器