专利名称：变压器过负荷保护回路的制作方法
技术领域：
本发明是关于变压器过负荷保护回路，尤其是指利用对变压器2次侧众接线端短路现象的监视，防止过负荷的发生，从而保护变压器的一种变压器过负荷保护回路。
(2)背景技术所有电子、通信设备中都会应用类似开关电源SMPS(Swith Mode PowerSupple)的电源装置。这种电源装置产生产品内部所需的各种大小的直流(DC)电源。所以电源装置需要外部交流电源的输入，并且利用变压器等设备向产品提供所需的各种大小的DC电源。
变压器采用1次侧输入电压，2次侧产生不同种类电压的结构，因此产品内部需要各种电压时，通过变压器2次侧圈数比的控制以及2次侧不同的接线端产生所需大小的电压。
这种带有变压器的开关电源，有必要采取保护措施，防止变压器过电压的产生。如果变压器的2次侧产生过电压，原本从变压器获得DC电压的控制回路就会处于过电压状态，这时由于过高的电压，控制回路就会发生错误或者导致回路破损。
以下是现有的变压器过负荷保护回路的详细说明，可以参考图1。
现有的过负荷保护回路如图所示，变压器50的1次侧线圈50a中连接有电压VDD输入端和脉宽调制控制回路10(图中的PWM控制回路10)。上述脉宽调制控制回路10通过对脉宽调制(PWMPulse Width Modulation)的控制，交替供给到变压器501次侧线圈50a的电压。
变压器502次侧线圈由两个线圈50b、50c构成。这两个2次侧线圈50b、50c通过不同的圈数比产生不同大小的电压。2次侧线圈50b的一侧连接有二极管D1和电容器C1。另一个2次侧线圈50c的一侧则与二极管D2和电容器C2连接。2次侧线圈50b，50c的另一侧和电容器C1，C2的另一例都连接在接地设备上。二极管D1，D2起到整流的作用，而电容器C1，C2则调整安定DC电压的供给。就这样，2次侧线圈50b输出第1输出电压，另外一个2次侧线圈50c则输出第2输出电压。
另外，为了防止变压器50的过负荷现象，2次侧线圈50b的输出端通过电阻R1与保护回路30相连接。保护回路30中设有光电耦合器20。光电耦合器20通过电阻R1获得信号。
光电耦合器20的运作过程中，晶闸管SCR1起开关的作用。即，电阻R1一端串联两个电阻R2，R3，这两个电阻R2，R3之间的连接点则连接有晶闸管SCR1的门接线端和电容器C4。另外，电阻R3的一端和晶闸管SCR1的一侧接线端与接地设备相连；电容器C4和光电耦合器20的一侧与晶闸管SCR1的另一侧接线端连接。
光电耦合器20产生的信号供给到脉宽调制控制回路10中。
下面对上述结构的现有的变压器过负荷保护回路的工作原理进行说明。
通过脉宽调制控制回路10对脉宽调制控制的控制，变压器50的1次侧线圈50a获得电压供给。由于1次侧线圈50a产生感应电压的原因，2次侧线圈50b，50c产生不同大小的电压(第1输出电压，第2输出电压)，上述产生的电压则供给到产品内部的相应控制回路(未图示)中。
这时，2次侧线圈50b的输出电压通过电阻R1供给到光电耦合器20。当晶闸管SCR1处于导通(ON)状态时，光电耦合器20将接收从电阻R1处获得的电压，随即产生信号。晶闸管SCR1只有在门接线端接收由电阻R2，R3分配的电压时才开始工作。光电耦合器20产生的信号将传送到脉宽调制控制回路10中，一旦有光电耦合器20的信号传到脉宽调制控制回路10，就会判断为正常状态，既而维持正常的脉宽调制控制控制工作状态。
但由于变压器50的2次侧中各种电子元件发生的错误，使电阻R1的连接点电位处于零电位时，保护回路30将停止工作。即，晶闸管SCR1的门接线端得不到电压，晶闸管SCR1将处于不导通(OFF)状态，因此，光电耦合器20无法形成电流通路，就无法产生信号。
脉宽调制控制回路只有在光电耦合器20的信号正常接收时，才开始工作，如果接收不到光电耦合器20的信号就判断为异常状态，将卡断变压器50的1次侧的电压供给。通过这种方式抑制变压器50的2次侧过电压的发生，从而防止因过电压造成的控制回路的损伤。
但，现有的变压器过负荷保护回路有以下问题点。
现有的变压器过负荷保护回路是利用变压器2次侧电压的反馈来防止过负荷的发生，但无法监视变压器2次侧所有接线端的产生信号。那是因为如图1所示，在变压器2次侧发生的众多电压中，设备只反馈定为标准的电压进行控制，所以很难做到全面监视变压器的2次侧产生的所有电压。由于上述问题，现有的变压器过负荷保护回路很难抑制音频装置等仪器中产生的变压器过负荷现象。
(3)发明内容本发明的目的是为了解决上述现有技术中的问题，提出一种能够监视变压器所有电压以及能够抑制过负荷产生的变压器过负荷保护回路。
本发明的目的是这样实现的一种变压器过负荷保护回路，是一种利用交流电源的输入能够产生产品所需各种直流电压的电压产生装置，其特征在于包括脉宽调制控制回路，对所述的电压产生装置的交流电源进行脉宽调制的控制控制；保护回路，在电压产生装置的输出接线端中，选择作为标准的输出接线端并与其相连，以此反馈电压产生装置的输出电压，并向所述的脉宽调制控制回路输出信号的保护装置；短路监视回路，与电压产生装置的所有输出接线端连接，以此监视所有输出接线端的短路现象的短路监视装置；衰减装置，当所述的短路监视回路检测到某一处输出接线端短路时，衰减反馈标准电压的衰减装置。
本发明的效果如上所述的本发明的变压器过负荷保护回路，可以全面监视能够产生各种大小电压的变压器所有产生的电压，因此，比现有的变压器过负荷保护回路更加准确地监视和防止过负荷的产生；另外，本发明可以适用于需要多样电压条件的音频装置以及视频装置；并且，通过本发明的应用，可保障稳定电压的供给，提高了产品的信赖度。
为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
(4)
图1是应用现有技术的变压器过负荷保护回路图；图2是应用本发明的变压器过负荷保护回路部件图。
附图中主要部分的符号说明10，15脉宽调制控制回路 20，25光电耦合器30，35保护回路 45短路监视回路(5)具体实施方式
下面参照附图，详细说明本发明中的变压器过负荷保护回路的实施方式。
图2是本发明中的变压器过负荷保护回路部件图。
本发明的变压器过负荷保护回路是一种利用交流电源的输入能够产生产品所需各种直流电压的电压产生装置。
如图所示，本发明中的变压器过负荷保护回路中，所述的电压产生装置是变压器。
其变压器55的1次侧端连接有脉宽调制控制回路15(图中PWM控制回路15)，是对所述的电压产生装置的交流电源进行脉宽调制控制的部件，即，变压器55的1次侧线圈55a与输出供给电压的输出端和脉宽调制控制回路15相连。脉宽调制控制回路15，通过脉宽调制控制控制，转换变压器55的1次侧线圈55a的供给电压。
从图示的实施例看，变压器55的2次侧端由2个2次侧线圈构成。这2个2次侧线圈50b、50c利用圈数比产生不同的或者相同的电压。即，2次侧第1线圈55b的一侧连接在二极管D11的阳极端；二极管D11的阴极端则与电容器C12一侧的第1输出电压的接线端连接。另外，2次侧第2线圈55c的一侧与二极管D12的阳极端相连；二极管D12的阴极端则与电容器C12一端和第2输出电压的接线端相连接。还有，2次侧第1线圈55b和2次侧第2线圈55c的另一端与接地设备相连；同样，两个电容器C11、C12的另一端也与接地设备相连。上述的二极管D11、D12起整流的作用；电容器C11、C12则可以调整DC电压供给的安定。
本发明的保护回路35由光电耦合器25及晶闸管SCR11组成。保护回路35，在电压产生装置的输出接线端中，选择作为标准的输出接线端并与其相连，以此反馈电压产生装置的输出电压，并向上述脉宽调制控制回路输出信号；另外，光电耦合器25的工作过程中，晶闸管SCR11起到开关的作用。就是说，电阻R11的一侧串联两个电阻R12、R13，这两个电阻R12、R13之间的连接点上连接有晶闸管SCR11门接线端和电容器C14。电阻R13的一侧和晶闸管SCR11的一侧接线端与接地设备相连；电容器C14和光电偶合器25的一侧则与晶闸管SCR11的另一侧接线端相连。因此光电偶合器25工作时产生的信号就会传送到脉宽调制控制回路15中。
本发明中还设有可以监视变压器55的2次侧所有产生电压的短路监视回路45，此短路监视回路45与电压产生装置的所有输出接线端连接，即与变压器55的2次侧所有电压产生端都有连接，以此监视所有输出接线端短路现象。
即，连接点P与晶体三极管Q11的发射极接线端相连；晶体三极管Q11的集电极接线端则与接地装置相连。晶体三极管Q11的基极接线端与并联的二极管群D13、D14......相连。另外，上述连接点P和晶体三极管Q11的基极接线端之间连接有电容器C15。
二极管群D13、D14......，其阳极与晶体三极管Q11的基极接线端相连，阴极则与变压器55的2次侧电压产生端相连。变压器55的第2输出电压的输出端(图中连接点R)上连接有二极管D14的阴极端。由于这样的连接构造，变压器55的2次侧端所有电压产生端都能与二极管群相连。
图中所示的回路只能对一个变压器电压进行监视，并抑制过负荷的发生。但本发明中的变压器过负荷保护回路不受这种限制。如果开关电源电源装置有2个变压器，并且每个变压器的2次侧电压产生端都是6个时，异常电压检测部件上设置6个二极管就可以同时监视两个变压器的2次侧产生的电压。
下面对的变压器过负荷保护回路的工作原理进行说明。
变压器55的1次侧线圈55a的电源供给受脉宽调制控制回路15的脉宽调制控制控制。然后根据产生于1次侧线圈55a的感应电压，在2次侧线圈55b、55c产生大小各异的电压(第1输出电压，第2输出电压)，所产生的各种电压被供给到产品内部的相应控制回路中。
这时2次侧线圈55b的输出电压通过电阻R11并经由连接点P向光电耦合器25传达(即，通过图中的反馈线路，传送反馈电压)。另一方面，连接点P的电压被电阻R12，R13分压后，传达到晶闸管SCR11的门接线端。直到信号传达到门接线端为止，晶闸管SCR11将维持接通状态。
由于这样的控制条件，当晶闸管SCR11处于导通(ON)状态时，光电耦合器25在电压的作用下开始工作，并产生信号。光电耦合器25产生的信号传达到脉宽调制控制回路15；当脉宽调制控制回路15一但从光电耦合器25接收到信号，将变压器T100产生的电压判断为正常状态，并维持正常的脉宽调制控制控制工作状态。
另外，当变压器55的2次侧正常工作时，短路监视回路45内晶体三极管Q11的发射极电压比基极电压低；因此晶体三极管Q11处于关闭状态。
但，当连接在变压器55的2次侧线圈55b的电容器C11发生短路时，连接点Q的电位就会变为接地电位。这时，晶闸管SCR11的门接线端无法产生开通电压，因此晶闸管SCR11将维持关闭状态。与此同时，光电偶合器25无法形成电流通路，因此无法产生信号。
原本设定为在光电耦合器25的产生信号正常输入时才开始工作的脉宽调制控制回路15，如果无法从光电耦合器25接收到信号，将自动判断为非正常状态，并且卡断变压器55的1次侧的供给电压。因而抑制变压器55的2次侧过电压的发生，并防止过电压造成的控制回路的损伤。
如果当电容器C11或者电容器C12发生短路时，连接点Q或者连接点R的电位就会变为接地电位。这时，与连接点Q或者连接点R相连的二极管D13或者二极管D14就会转换成导通状态；并且晶体三极管Q11的基极电压比发射极电压低。因此，晶体三极管Q11就会转换到开通状态。
就是说，发生短路时，二极管D13或者D14就起开/关转换元件的功能；而晶体三极管Q11则基于二极管的工作状态，起到衰减反馈电压的作用。
通过衰减作用，原本通过连接点P供给到光电偶合器25的电压，就会通过晶体三极管Q11的发射极和集电极流向接地装置。就这样衰减了保护回路35的反馈电压。
当所述的短路监视回路45检测到某一处输出接线端短路时，二极管D13或者D14、晶体三极管Q11就作为可以衰减反馈标准电压的衰减装置。
这时，晶闸管SCR11无法开通；与此同时，光电偶合器25不能产生信号。另外，脉宽调制控制回路15卡断变压器55的1次侧供给电压，以此抑制变压器55过负荷的发生。
综上所述，本发明就是可以监视变压器2次侧所有电压端产生的电压，并防止变压器2次侧的任意输出端过电压的产生。为了达到这个目的，本发明中配备了能够监视变压器所有2次侧输出端电压的短路监视回路45。当发生异常时，短路监视回路45将卡断用于变压器保护回路工作的电压。
另外，项发明中的过负荷保护回路并不局限于变压器产生电压的监视上，它也可以应用到其他电源装置中，可以监视产生产品所需所定大小直流电压的元件输出的电压，并抑制异常电压的发生。
通过上述说明的内容，相关工作人员完全可以在不偏离本发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。因此，本项发明的技术性范围并不能局限于说明书上的详细说明的内容，必须要根据本发明专利申请的范围来确定其技术性范围。
权利要求
1.一种变压器过负荷保护回路，是一种利用交流电源的输入能够产生产品所需各种直流电压的电压产生装置，其特征在于包括脉宽调制控制回路，对所述的电压产生装置的交流电源进行脉宽调制控制的控制装置；保护回路，在电压产生装置的输出接线端中，选择作为标准的输出接线端并与其相连，以此反馈电压产生装置的输出电压，并向所述的脉宽调制控制回路输出信号的保护装置；短路监视回路，与电压产生装置的所有输出接线端连接，以此监视所有输出接线端的短路现象的短路监视装置；衰减装置，当所述的短路监视回路检测到某一处输出接线端短路时，衰减反馈标准电压的衰减装置。
2.如权利要求1所述的变压器过负荷保护回路，其特征在于所述的电压产生装置是变压器。
3.如权利要求1所述的变压器过负荷保护回路，其特征在于所述的短路监视回路是由二极管和晶体三极管组成。
全文摘要
本发明是关于变压器过负荷保护回路，是一种利用交流电源的输入能够产生产品所需各种直流电压的电压产生装置，包括脉宽调制控制回路，对电压产生装置的交流电源进行脉宽调制控制；保护回路，在电压产生装置的输出接线端中，选择作为标准的输出接线端并与其相连，以此反馈电压产生装置的输出电压，并向脉宽调制控制回路输出信号；短路监视回路，与电压产生装置的所有输出接线端连接，以此监视所有输出接线端的短路现象；衰减装置，当短路监视回路检测到某一处输出接线端短路时，衰减反馈标准电压。由于本发明具有防止以及监视变压器的2次侧过电压发生的功能，从而可以控制稳定的电源供给，提高了产品的信赖度。
文档编号H02H7/04GK1713475SQ200410025368
公开日2005年12月28日 申请日期2004年6月23日 优先权日2004年6月23日
发明者金灿泰 申请人:上海乐金广电电子有限公司