一种模块电源的保护电路的制作方法
【专利摘要】一种模块电源的保护电路，保护功能不受输入电压和带容性负载的影响，可以自由设定调节电路的保护延时，从而调整电源带容性负载能力，不但提高了全输入电压范围的带容性负载能力，而且还具有长时间负载短路时功耗小的特点，本实用新型结构简单，成本低廉，便于调试，该短路保护电路配合电流型PWM控制芯片应用电路，有效解决了模块电源在不同输入电压下负载长时间短路保护的问题，尤其适合低压隔离型的模块电源。
【专利说明】一种模块电源的保护电路
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及模块电源【技术领域】，具体涉及一种模块电源的保护电路。
【背景技术】
[0002] 短路保护是衡量模块电源可靠性的重要因素。随着模块电源在各行各业的广泛应 用，用户对其可靠性也要求更高。这就要求模块电源在各种异常情况下，能够保护自身及设 备的安全。在模块电源的各种保护中，短路保护尤为重要。模块电源短路时，各功率器件上 会流过很大的电流，是的功率器件产生大量的热量甚至损坏功率器件，致使整个模块电源 瘫痪。所以，设计一种在短路情况下能够保护自身及设备安全的电路，是解决此问题的关 键。
[0003] 现在的模块电源普遍采用PWM (脉宽调制）控制技术，其中UCC2800作为流行的电 流型PWM控制芯片，具有精度高、工作稳定、外围电路简单等优点，在模块电源中得到广泛 的应用。2800芯片的过流、短路保护功能是利用电阻或电流互感器检测变压器原边电流， 将取得的电流采样信号送至2800的3脚，当电源过流或短路时，变压器原边电流增大使3 脚电流采样信号电压高于1. 5V，芯片过流保护动作，减小6脚输出的占空比，进而减小功率 M0S管的导通时间，降低输出电压，降低功耗，实现保护。这种保护方式虽然响应速度快，可 实现逐个周期的保护，但在长时间过流或短路时平均功耗仍然很大，特别是在输入电压范 围较宽的模块电源中，在输入电压较高长时间过载或短路的情况下，仍然很容易使模块的 功率器件损坏，不能实现长时间的负载短路保护。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种模块电源的保护 电路，该短路保护电路配合电流型PWM控制芯片应用电路，有效解决了模块电源在不同输 入电压下负载长时间短路保护的问题，尤其适合低压隔离型的模块电源。
[0005] 为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
[0006] -种模块电源的保护电路，包括运放U3,运放U3的1脚与电阻R8、电阻R9的一端 连接，运放U3的2脚与电阻R10、电容C8、电容C9的一端连接并直接接地，运放U3的3脚 与电容C8、电阻R10的另一端连接，运放U3的4脚与二极管D4、二极管D6的阴极连接，运 放U3的5、6脚与PWM控制芯片U1的8脚连接；二极管D4的阳极与运放U3的1脚连接，二 极管D5的阴极与电阻R10的一端连接，二极管D6的阳极与PWM控制芯片U1的1脚连接； 电容C9 一端与运放U3的5脚连接，另一端直接接地；电阻R11的一端接二极管D5的阳极， 一端接二极管D6的阳极；电阻R8的另一端与PWM控制芯片U1的8脚连接；电阻R9的另一 端直接接地。
[0007] 所述PWM控制芯片U1采用控制芯片2800或2803。
[0008] 所述运放U3采用TLV341。
[0009] 所述的二极管D4、二极管D5、二极管D6为肖特基二极管。
[0010] 本实用新型提供的一种短路保护电路结构简单，成本低廉，便于调试，保护功能不 受输入电压和带容性负载的影响，电阻R11和电容C8的值可以自由设定，调节电路的保护 延时，从而调整电源带容性负载能力，不但提高了全输入电压范围的带容性负载能力，而且 还具有长时间负载短路时功耗小的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 附图是本实用新型的电路图。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图对本实用新型作进一步详细叙述。
[0013] 本实用新型提供的一种短路保护电路主要针对采用电流型PWM控制芯片2800系 列模块电源设计的，该短路保护的具体电路连接如附图中虚线框所示，一种模块电源的保 护电路，包括运放U3,运放U3的1脚与电阻R8、电阻R9的一端连接，运放U3的2脚与电阻 R10、电容C8、电容C9的一端连接并直接接地，运放U3的3脚与电容C8、电阻R10的另一端 连接，运放U3的4脚与二极管D4、二极管D6的阴极连接，运放U3的5、6脚与PWM控制芯片 U1的8脚连接；二极管D4的阳极与运放U3的1脚连接，二极管D5的阴极与电阻R10的一 端连接，二极管D6的阳极与PWM控制芯片U1的1脚连接；电容C9 一端与运放U3的5脚连 接，另一端直接接地；电阻R11的一端接二极管D5的阳极，一端接二极管D6的阳极；电阻 R8的另一端与PWM控制芯片U1的8脚连接；电阻R9的另一端直接接地。
[0014] 所述PWM控制芯片U1采用控制芯片2800或2803。
[0015] 所述运放U3采用TLV341。
[0016] 所述的二极管D4、二极管D5、二极管D6为肖特基二极管。
[0017] 本实用新型的工作原理为：
[0018] 当负载发生过流或短路时，反馈光耦隔离器原边电流减小，副边电流也随之减小， 使PWM控制芯片1脚电压升高，当升高到一定程度时，运放U3动作，运放U3的4脚输出低电 位(大约为0. 2V)，二极管D4、二极管D6导通，运放U3的1脚电位被二极管D4钳位在0. 5V 左右，PWM控制芯片U1的1脚电位被二极管D6钳位在0. 5V左右，使得PWM控制芯片U1的 6脚迅速减小占空比的输出，从而降低输出电压，实现保护。因为有电容C8的存在，使得运 放U3的3脚电压比运放U3的1脚电压下降的缓慢，这样运放U3的4脚就能持续一段时间 的低电位，从而二极管D6也持续导通一段时间使得PWM控制芯片U1的1脚电位被持续拉 低。在电容C8中储存的能量释放到一定程度时，运放U3的3脚电位低于运放U3的1脚电 位时，运放U3的4脚输出高电位接近5V，二极管D4、二极管D6截止，PWM控制芯片U1的1 脚电位上升，PWM控制芯片U1的6脚占空比变大，模块恢复输出。如果此时过流、短路状态 没有解除，PWM控制芯片U1的1脚电压再次升高，二极管D6再次导通，PWM控制芯片U1的 1脚电位又被拉低至地电位，减小占空比的输出，降低输出电压，再次实现保护；在过流、短 路状况解除后，输出电压建立是反馈电路中光耦隔离器原边和副边电流增大，从而PWM控 制芯片U1的1脚电位被拉低，使得运放U3不动作，二极管D6截止，PWM控制芯片U1的6脚 恢复正常的占空比输出，从而模块恢复正常工作。
[0019] 本实用新型不仅适用于采用2800的模块电源，对采用其他类似的电流型PWM控制 芯片如2803等同样适用。
[0020] 以上所述，仅是本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限 于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳 动想到的劳动或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种模块电源的保护电路，包括运放U3,其特征在于：运放U3的1脚与电阻R8、电 阻R9的一端连接，运放U3的2脚与电阻R10、电容C8、电容C9的一端连接并直接接地，运 放U3的3脚与电容C8、电阻R10的另一端连接，运放U3的4脚与二极管D4、二极管D6的 阴极连接，运放U3的5、6脚与PWM控制芯片U1的8脚连接；二极管D4的阳极与运放U3的 1脚连接，二极管D5的阴极与电阻R10的一端连接，二极管D6的阳极与PWM控制芯片U1的 1脚连接；电容C9 一端与运放U3的5脚连接，另一端直接接地；电阻R11的一端接二极管 D5的阳极，一端接二极管D6的阳极；电阻R8的另一端与PWM控制芯片U1的8脚连接；电 阻R9的另一端直接接地。
2. 根据权利要求1所述的一种模块电源的保护电路，其特征在于：所述PWM控制芯片 U1采用控制芯片2800或2803。
3. 根据权利要求1所述的一种模块电源的保护电路，其特征在于：所述运放U3采用 TLV341。
4. 根据权利要求1所述的一种模块电源的保护电路，其特征在于：所述的二极管D4、二 极管D5、二极管D6为肖特基二极管。
【文档编号】H02M1/32GK203911741SQ201420172803
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】杨威, 邱力军, 王伊笑, 李祥, 洪浩 申请人:西京学院