一种宽输入电压dc-dc变换器的输出过流保护电路的制作方法

文档序号:8807913阅读:1556来源:国知局
一种宽输入电压dc-dc变换器的输出过流保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种输出过流保护电路,尤其是一种宽输入电压DC-DC变换器的 输出过流保护电路,属于开关电源领域。
【背景技术】
[0002] DC-DC变换器在应用设计时除了要考虑各项性能指标要求,还必须要考虑各种保 护功能,如输出过欠压保护、输出过流保护、输入过欠压保护、短路保护、温度保护等等。各 种保护电路设计的好坏和难易程度,直接影响产品的可靠性和开发周期。输出过流故障会 造成功率器件损坏,严重会烧毁电路,危及后级用电设备,所W必须设计相应保护电路满足 安全性要求。
[000引 DC-DC变换器应用时采样电流信号除了用来参与环路控制,还用作过流保护。当输 出过流时,折算到输入侧的电流值跟着增大,此时PWM控制巧片的电流采样引脚电平被抬 高,PWM(PulseWi化hMo化lation,脉冲宽度调制)控制器处于关断状态,故障解除后重新 启机。
[0004] 设计输出过流保护电路,既要满足输入电压的范围要求,也要保证在整个输入电 压范围内输出过流点基本不出现较大的变化。目前一般采用的输出过流保护电路如图1所 示,该电路是在电流采样电路基础上再增加一个输入电压补偿支路来实现。该种输出过流 保护电路在大多数应用时是满足要求的,尤其是输入电压范围较窄的情况下,基本上能满 足应用设计要求。考虑到某些应用场合,比如输入电压出现浪涌,超出了正常输入电压范 围,但用户要求在浪涌出现的情况下也能满足电源各项性能指标要求,所W实际设计电源 时输入电压范围必须拓宽至浪涌电压值之上。此时为了满足浪涌的设计要求,功率器件不 可避免地必须选取耐压值和耐流值更高的器件,但是浪涌又会给输出过流保护设计带来麻 烦,此时输入电压范围下不再满足正常输出电压范围的过流点平缓变化。如果在浪涌出现 时过流,输出电流将不再满足输出过流点要求,可能会降低或升高,起不到过流保护作用。 整个输入电压范围内,过流保护点过低或者超过输出电流保护值范围,都是不允许的,属于 异常情况,很容易给后级设备或功率器件造成损坏,影响整个系统的可靠性。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺陷,提供了一种宽输入电压 DC-DC变换器的输出过流保护电路,该电路结构简单、使用方便,能有效实现在整个宽输入 电压范围内的过流保护。
[0006] 本实用新型的目的可W通过采取如下技术方案达到:
[0007] 一种宽输入电压DC-DC变换器的输出过流保护电路,包括PWM控制巧片、由第一电 阻和电容组成的RC滤波电路、采样电流电路、驱动电路、输入电压W及第二电阻,所述PWM 控制巧片具有电流采样引脚和PWM输出引脚;所述输入电压经过第二电阻接入PWM控制巧 片的电流采样引脚,构成输入电压补偿支路;所述采样电流电路经过RC滤波电路接入PWM 控制巧片的电流采样引脚,所述驱动电路的输入端与PWM控制巧片的PWM输出引脚相连迹 包括第=电阻,所述PWM控制巧片还具有参考电压输出引脚;所述PWM控制巧片的参考电压 输出引脚经过第=电阻接入PWM控制巧片的电流采样引脚,构成参考电压补偿支路。
[000引作为一种实施方案,所述采样电流电路为电阻采样电流电路,所述电阻采样电流 电路上具有采样电阻。
[0009] 作为一种实施方案,还包括功率开关管,所述功率开关管的源极与采样电阻串联 接到地端,所述功率开关管的栅极与驱动电路的输出端相连,所述功率开关管的漏极与功 率变换部分相连。
[0010] 作为一种实施方案,所述功率变换部分的输入端接输入电压,输出端接负载电阻, 所述功率变换部分中的高频变压器一次侧的非同名端与功率开关管的漏极相连。
[0011] 作为一种实施方案,所述功率变换部分采用反激式DC-DC变换器拓扑电路。
[0012] 作为一种实施方案,所述功率变换部分中的高频变压器的变比为n: 1。
[0013] 作为一种实施方案,所述采样电阻采用低阻值的功率电阻。
[0014] 作为一种实施方案,所述采样电流电路为高频脉冲电流传感器采样电流电路。
[0015] 本实用新型相对于现有技术具有如下的有益效果:
[0016] 1、本实用新型通过采样DC-DC变换器的一次侧电流,结合输入电压补偿支路信 号、参考电压补偿支路信号W及采样电流电路信号的叠加,判断叠加信号是否达到PWM控 制巧片的电流采样引脚电压的口限值来关断和启动PWM驱动,实现在整个宽输入电压范围 内的过流保护。
[0017] 2、本实用新型不仅可W实现宽输入电压时的输出过流保护外,还可W实现存在瞬 时电压浪涌时的输出过流保护。
[001引 3、本实用新型的采样电流电路可W采用电阻采样电流电路,既节省了空间,又方 便了对电路结构进行设计。
[0019] 4、本实用新型只需在现有输出过流保护电路的基础上,在PWM控制巧片的参考电 压输出引脚串联一个电阻到PWM控制巧片的电流采样引脚即可实现,电路简单易调试。
[0020] 5、本实用新型结构简单、使用方便,解决了宽输入电压情况下输出电流大幅度变 化而难W设计过流点的问题,提高了电路的可靠性。
【附图说明】
[0021] 图1为一种现有输出过流保护电路结构图。
[0022] 图2为本实用新型实施例1的电路结构图。
[0023] 图3为本实用新型实施例2的电路结构图。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细说明,但本实用新型的实施方 式不限于此。
[002引实施例1 ;
[0026] 如图2所示,本实施例的输出过流保护电路包括PWM控制巧片、由第一电阻Ri和 电容。组成的RC滤波电路、采样电流电路、驱动电路、输入电压V1。、第二电阻R2、第S电阻 RsW及功率开关管Qi,所述PWM控制巧片具有电流采样引脚(C巧、参考电压输出引脚(Vuf) 和PWM输出引脚伽T);
[0027] 所述输入电压Vi。经过第二
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