故障保護是所有電源控制器都有的一個重要功能。幾乎所有應(yīng)用都要求使用過載保護。關(guān)于峰值電流模式控制器而言，可以通過限制最大峰值電流來輕松實現(xiàn)這個功能。在非持續(xù)反向結(jié)構(gòu)中，為峰值電流設(shè)置限制可最終限制電源從輸入源獲得的功率。但是，限制輸入功率不會限制電源的輸出電流。假如出現(xiàn)過載故障時輸入功率保持不變，則隨著輸出電壓下降，輸出電流新增（p=V*I）。發(fā)生短路故障時，這會讓輸出整流器或者系統(tǒng)配電出現(xiàn)難以接受的高損耗。本文利用一些小小的創(chuàng)新和數(shù)個額外組件，為您介紹如何對一個簡單的峰值電流限制進行改進，將電源變?yōu)橐粋€恒定電流源，而非一個恒定功率源。

圖1比較了理想輸出電壓與恒定功率和恒定電流限制的電流。這兩種情況下，過載故障保護都在120%最大額定負載時起用途。在一個使用功率限制的系統(tǒng)中，輸出電流隨負載新增電壓反向而新增。在現(xiàn)實系統(tǒng)中，有功率限制的反向控制器會在某個點關(guān)閉，原因是控制器的偏壓損耗。相比之下，一旦超出過載閾值，有電流限制的系統(tǒng)便會立刻關(guān)閉。可以通過直接檢測隔離邊界二次側(cè)的負載電流，實現(xiàn)電流限制。但是，這樣做要使用更多的電路，效率降低，而且成本一般會高得離譜。

圖1理想功率限制出現(xiàn)強電流，觸發(fā)故障保護。

圖2顯示了移動設(shè)備充電器所使用的一個5V/5W非持續(xù)反向電源的原理圖。在范例中，我們使用了UCC28C44控制器，它是大多數(shù)經(jīng)濟型峰值電流模式控制器的代表，擁有功率限制功能。在非持續(xù)反向結(jié)構(gòu)中，假如忽略效率影響，可使用方程式1計算負載功率（p）的大小。

方程式1

由于變壓器電感（L）和開關(guān)頻率（f）均固定不變，因此可以通過控制峰值一次電流（IpK）對輸出電壓（VOUT）進行調(diào)節(jié)。隨著輸出電流（IOUT）新增，電壓開始下降，但是反饋環(huán)路要求更高的峰值電流來維持電壓調(diào)節(jié)。

圖2這種5V/5W反向通過限制峰值變壓器電流實現(xiàn)功率限制。

在反向轉(zhuǎn)換器內(nèi)部，引腳1（COMp）的反饋電壓與峰值電流比較。通過R15檢測該峰值電流，并使用R13和C12對其進行濾波。假如電流檢測電壓達到過1V，則單獨過電流比較器終止脈沖。這種峰值電流限制方法與大多數(shù)脈寬調(diào)制（pWM）控制器中的功率限制過程相同。假如功率保持恒定不變，則可以將方程式1改寫為方程式2。在該方程式中，我們可以清楚地看到功率限制時輸出電流同輸出電壓成反比。

方程式2

一些控制器還包含有一個第二級比較器。峰值電流高出第一級比較器時，第二級比較器跳閘斷開。這種第二級比較器觸發(fā)控制器完全關(guān)閉，并發(fā)起一個重啟周期。設(shè)計這種額外保護級的目的是防止電源本身發(fā)生災(zāi)難性故障，例如：短路變壓器繞組或者短路輸出二極管。但是，涉及短路負載的大多數(shù)情況一般都不會超出該閾值。