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声峰超声波浅析功率放大器的保护措施

来源： | 发布日期：2022-09-22

末级功率放大电路，由于受电源电压、外界干扰脉冲及换能器负载、回路参数、末级功放管子性能的影响，经常会造成末级功放电路失效，甚至会发生烧毁末级功放管子的严重故障现象。因此工程设计人员十分关心末级功放的保护设计问题。
末级功放保护措施有过压保护；过流保护；负载开路、短路保护；减小激励信号导通角，防止管子关断时间长的双管导通保护；激励信号源的误触发保护等。

关于负载的开路、短路保护可采用高速电流传感器模块，其频率范围0-100kHz,响应时间小於1μs，采样信号经检波后送入高速比较器。若设定信号在某一阀值电平上下之间，比较器维持高电平；当信号超过设定的上下限界电平，比较器翻转，输出信号将切断激励信号或切断高压电源。从而保护末级功放。

若功放管某些参数达不到要求，管子开通、截止时间长，造成D类功放在激励信号的交接点处（180°）产生局部双导通，使管子损耗大大增加。这类问题，可以用减小激励脉冲信号的宽度来解决，一般使激励信号的脉冲宽度略小于180°，在输出的电流波形中能看到有交越失真为好。

图1.51

对由于激励信号受到干扰脉冲而产生的功放管双管导通问题，可以用功放输入端并互馈开关来解决。即把换能器上的电压，经分压后，触发两只光电三极管，其中一只光电三极管的输岀信号在电流正半周去控制功效管下半部分管子的输入端电子开关，使其短路，强迫截止。同样另一只光电三极管在负半周输岀信号（即信号的下半周期），去控制功放管上半部分管子的输入端、使其短路，从而保证单管工作，如图1.51所示。

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