稳压器输出短路保护电路设计(二)

【任务】三端稳压器（比如7805）输出电压通常要供给多个芯片，当其中一个芯片短路时势必导致稳压器输出短路，从而导致连锁短路，使大面积电路工作失效或损坏。试设计一个稳压器输出短路保护电路。

【构思】继承上一篇的成果：

可以发现，上面的Q1、Q2只是形成了“伪回路”，无法正常工作（二者都截止）。解决这个问题的最简单的办法是：R1与Q2集电极通过一个电阻R2接地：

分析上面的电路：当Uo由于负载原因近乎短路，导致流过RS的电流剧增，RS上的电压增大，Q2导通程度加深，R1与R2的公共点电位上升，Q1导通深度减小，CE分压增大，U1输入电压降低，输出电流减小，于是对7805实现了短路保护功能。

但是，上面的电路引入了新的问题，即当Uo没有短路时，Q1仍然要分压，可能使U1输入电压不足，导致Uo低于5V。为了解决这个问题，我们可以将主回路与控制回路分开，通过调整控制回路的电流来实现短路保护，又不影响正常工作时的Uo=5V输出：

上图中的R3与U1形成主回路，Q1、Q2、RS、R1、R2构成短路保护控制回路。至此，稳压电源模块短路保护电路构思完毕，接下来确定元件参数。

【计算】假定最大输入电压为12V，主回路电流的保护电流为300mA，那么当Uo对地短路时，R3=12/0.3=40Ω（取标准系列的39Ω）。

假定Q2的EB导通电压为0.7V，控制回路最大电流也假定为300mA，那么RS=0.7/0.3=2.3Ω（取标准系列的2.2Ω）。

假定Q1的最小放大倍数β=100，那么Q1允许基极电流为300/β=300/100=3mA，R1与R2公共端的最大电压约为12V，所以R1=12/3=4k（取标准系列的3.9k）。

由于控制回路可通过U1接地，我们可以去掉多余的R2，这并不会影响电路功能。

C1常选择0.1~0.33uF之间的容值，我们取C1=0.33uF，C2容值比C1大，我们取C1的10倍，即C2=10C1=10*0.33=3.3uF。

Q1和Q2的选型空间很大，我们不妨选择1A 45V的ZTX550管。

确定了所有元件型号及参数的电路：

U1的其他保护措施及电阻的功率核算从略，本文着重讨论短路保护的功能实现。