一种具有过压保护的高性能模块开关电源电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种具有过压保护的高性能模块开关电源电路。本实用新型中光电耦合器U2的4脚分别连接三极管Q5的集电极、稳压二极管IC5的1脚和电容C21，三极管Q5的基极分别连接电阻RA和电容C20，电容C20另一端与三极管Q5的发射极并联后接地，电阻RA另一端连接稳压二极管ZD2，电容C21另一端通过电阻RB分别连接稳压二极管IC5的3脚、电阻RC、电阻RD、电阻RE，稳压二极管IC5的2脚接地，电阻RC另一端和电阻RE另一端并联后接地本实用新型驱动电路结构简单，易于调试安装，使电源转换效率提高，节省能源，过压保护不使产品输出故障扩大，有效保护后级电路。
【专利说明】一种具有过压保护的高性能模块开关电源电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种开关电源电路，具体是一种具有过压保护的高性能模块开关电源电路。
【背景技术】
[0002]模块开关电源，通过特殊封装材料，可达到国际最高防水防尘IP68等级，并具有很好的散热性能，普通的开关电源在防潮，防水，高温方面远不及模块开关电源，在相对环境恶劣情况下，极易出现故障，模块开关电源在使用过程中，输入电压可能会产生异常以致设备的输入电压不能保证，如果发生这种情况，将会导致开关电源不能正常工作，甚至造成该电源内部器件及其相关设备受损坏，严重者还会引起火灾、爆炸等事故，因此给电源增加合适的过压保护电路是比较重要的。
[0003]带过压保护功能的模块开关电源，广泛应用于自动化、医疗、灯具、仪器仪表、电力、工控、航空、铁路、公路、船舶、石油化工等环境恶劣相关领域，然而目前的模块开关电源的驱动电路开关损耗大，广品效率低。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种结构简单、转化效率高的具有过压保护的高性能模块开关电源电路，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0006]一种具有过压保护的高性能模块开关电源电路，火线L和零线N通过HMI电路和DC-DC整流电路分别连接电容C4、电阻R3、钳位电路和变压器T1的1脚，电容C4另一端接地，变压器T1的3脚连接场效应管Q1的漏极，场效应管Q1的源极分别连接电阻R6和电阻R12，电阻R12另一端接地，电阻R6另一端分别连接电容C2和芯片U1的5脚，电容C2另一端接地，芯片U1的6脚连接温度保护器Ml，温度保护器Ml另一端分别连接芯片U1的7脚和电阻R5后接地，电阻R5另一端连接芯片U1的8脚，芯片U1的1脚分别连接电容C1、电容C5和光敏三极管U1A，电容C1另一端和电容C5另一端并联后接地，芯片U1的2脚通过电阻R4连接电阻R3另一端，芯片U1的3脚分别连接电容C6、电容C3和二极管D2，电容C6另一端和电容C3另一端均接地，二极管D2的正极通过电阻R9连接变压器T1的5脚，芯片U1的4脚通过PWM驱动电路连接场效应管Q1的栅极，变压器T1的2脚通过整流滤波电路分别连接稳压二极管ZD1和电感L1，稳压二极管ZD1另一端通过电阻R30分别连接电阻R22和发光二极管U1B，电阻R22另一端分别连接过压保护电路和电容C19，发光二极管U1B另一端稳压二极管IC4的1脚，稳压二极管IC4的2脚连接过压保护电路的另一端，电容C19另一端通过电阻R23分别连接稳压二极管IC4的3脚、电阻R28、电阻R25、电阻R29和电阻R26，电阻R29另一端分别连接电阻R30A、电阻R30B和+12V电压信号，电阻R26另一端连接TROM信号，电阻R30A另一端和电阻R30B另一端并联后连接电容C12，电容C12另一端连接电容C11和电感L1另一端；所述PWM驱动电路中电阻R1-1分别连接二极管D1-1和三极管Q2-1的基极，三极管Q2-1的发射极分别连接二极管Dl-1负极、电阻R2-1和场效应管Ql-1的栅极，场效应管Ql-1的源极连接电阻R3-1，三极管Q2-1的集电极、电阻R2-1另一端和电阻R3-1另一端并联后接地，场效应管Ql-1的漏极连接磁芯电感L1-1。
[0007]作为本实用新型进一步的方案:所述PWM驱动电路还包括一种，场效应管Q1-2的栅极分别连接二极管D1-2和电阻R1-2，场效应管Q1-2的源极连接电阻R2-2，场效应管Q1-2的漏极连接磁芯电感L1-2。
[0008]作为本实用新型再进一步的方案:所述PWM驱动电路还包括一种，场效应管Q1-3的栅极分别连接二极管D1-3、电阻R4-3和三极管Q2-3的集电极，二极管D1-3正极通过电阻R1-3分别连接三极管Q3-3的基极、电容C1-3和电阻R2-3，电阻R4-3另一端分别连接三极管Q2-3的基极和三极管Q3-3的集电极，三极管Q2-3的集电极分别连接场效应管Ql_3的源极和电阻R5-3，场效应管Q1-3的漏极连接磁芯电感L1-3，电容C1-3另一端和电阻R2-3另一端并联后连接电阻R3-3，电阻R3-3另一端、三极管Q3-3的发射极和电阻R5-3另一端并联后接地。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0010]本实用新型驱动电路结构简单，易于调试安装，使电源转换效率提高，节省能源，过压保护不使产品输出故障扩大，有效保护后级电路。
【专利附图】
【附图说明】
[0011 ] 图1为本实用的电路连接图。
[0012]图2为本实用中过压保护电路图。
[0013]图3为本实用中PWM驱动电路连接图之一。
[0014]图4为本实用中PWM驱动电路连接图之二。
[0015]图5为本实用中PWM驱动电路连接图之三。
【具体实施方式】
[0016]下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0017]请参阅图1-3，一种具有过压保护的高性能模块开关电源电路，火线L和零线N通过EMI电路和DC-DC整流电路分别连接电容C4、电阻R3、钳位电路和变压器Tl的I脚，电容C4另一端接地，变压器Tl的3脚连接场效应管Ql的漏极，场效应管Ql的源极分别连接电阻R6和电阻R12，电阻R12另一端接地，电阻R6另一端分别连接电容C2和芯片Ul的5脚，电容C2另一端接地，芯片Ul的6脚连接温度保护器Ml，温度保护器Ml另一端分别连接芯片Ul的7脚和电阻R5后接地，电阻R5另一端连接芯片Ul的8脚，芯片Ul的I脚分别连接电容Cl、电容C5和光敏三极管U1A，电容Cl另一端和电容C5另一端并联后接地，芯片Ul的2脚通过电阻R4连接电阻R3另一端，芯片Ul的3脚分别连接电容C6、电容C3和二极管D2，电容C6另一端和电容C3另一端均接地，二极管D2的正极通过电阻R9连接变压器Tl的5脚，芯片Ul的4脚通过PWM驱动电路连接场效应管Ql的栅极，变压器Tl的2脚通过整流滤波电路分别连接稳压二极管ZDl和电感LI，稳压二极管ZDl另一端通过电阻R30分别连接电阻R22和发光二极管U1B，电阻R22另一端分别连接过压保护电路和电容C19，发光二极管UlB另一端稳压二极管IC4的I脚，稳压二极管IC4的2脚连接过压保护电路的另一端，电容C19另一端通过电阻R23分别连接稳压二极管IC4的3脚、电阻R28、电阻R25、电阻R29和电阻R26，电阻R29另一端分别连接电阻R30A、电阻R30B和+12V电压信号，电阻R26另一端连接TROM信号，电阻R30A另一端和电阻R30B另一端并联后连接电容Cl2，电容C12另一端连接电容Cll和电感LI另一端；
[0018]所述过压保护电路中光电耦合器U2的4脚分别连接三极管Q5的集电极、稳压二极管IC5的I脚和电容C21，三极管Q5的基极分别连接电阻RA和电容C20，电容C20另一端与三极管Q5的发射极并联后接地，电阻RA另一端连接稳压二极管ZD2，电容C21另一端通过电阻RB分别连接稳压二极管IC5的3脚、电阻RC、电阻RD、电阻RE，稳压二极管IC5的2脚接地，电阻RC另一端和电阻RE另一端并联后接地，当输出端过压或者输入端尖峰过电压异常问题出现时，稳压二极管ZD2导通，电压通过电阻RA驱动三极管Q5，使三极管Q5处于放大区或者饱和区状态，将稳压二极管IC5端电压钳位在0.3-0.7V左右，输出电压波形无法反馈到输入端，电路处于关断状态，输出电压为0V。
[0019]所述PWM驱动电路中电阻Rl-1分别连接二极管Dl-1和三极管Q2_l的基极，三极管Q2-1的发射极分别连接二极管Dl-1负极、电阻R2-1和场效应管Ql-1的栅极，场效应管Ql-1的源极连接电阻R3-1，三极管Q2-1的集电极、电阻R2-1另一端和电阻R3-1另一端并联后接地，场效应管Ql-1的漏极连接磁芯电感Ll-1 ;在三极管Q2-1的作用下，场效应管Ql-1关断时，其栅极和源极局部短路，电阻Rl-1限制开关速度，二极管Dl-1为导通电流提供回路，且二极管Dl-1在开始导通时为三极管Q2-1的基极和发射极之间的连接提供保护，防止三极管Q2-1被反向击穿，场效应管Ql-1输入电容的放电峰值电流被限制在两个晶体管的栅源连接和集射连接的小回路中，关断电流不再流入场效应管Ql-1中，它不会再引起接地反弹问题，而且场效应管Ql-1的功率损耗也会减小一半，关断三极管Q2-1的分流包括栅极驱动环形电感、电流采样电阻和驱动输出阻抗。
[0020]所述PWM驱动电路还包括一种，场效应管Q1-2的栅极分别连接二极管Dl_2和电阻R1-2，场效应管Q1-2的源极连接电阻R2-2，场效应管Q1-2的漏极连接磁芯电感L1-2，电阻R1-2调节场效应管Q1-2的开启速度，在场效应管Q1-2关断期间，二极管D1-2为导通提供回路。
[0021]所述PWM驱动电路还包括一种，场效应管Q1-3的栅极分别连接二极管Dl_3、电阻R4-3和三极管Q2-3的集电极，二极管D1-3正极通过电阻R1-3分别连接三极管Q3-3的基极、电容C1-3和电阻R2-3，电阻R4-3另一端分别连接三极管Q2-3的基极和三极管Q3-3的集电极，三极管Q2-3的集电极分别连接场效应管Q1-3的源极和电阻R5-3，场效应管Q1-3的漏极连接磁芯电感L1-3，电容C1-3另一端和电阻R2-3另一端并联后连接电阻R3-3，电阻R3-3另一端、三极管Q3-3的发射极和电阻R5-3另一端并联后接地；场效应管Q1-3的栅极放电电流三个晶体管的栅源连接和集射连接的小回路中，电阻R1-3限制开关速度，二极管D1-3为导通电流提供回路。
[0022]本实用新型驱动电路结构简单，易于调试安装，使电源转换效率提高，节省能源，过压保护不使产品输出故障扩大，有效保护后级电路。
[0023]上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
【权利要求】
1.一种具有过压保护的高性能模块开关电源电路，其特征在于:火线L和零线N通过EMI电路和DC-DC整流电路分别连接电容C4、电阻R3、钳位电路和变压器T1的1脚，电容C4另一端接地，变压器T1的3脚连接场效应管Q1的漏极，场效应管Q1的源极分别连接电阻R6和电阻R12，电阻R12另一端接地，电阻R6另一端分别连接电容C2和芯片U1的5脚，电容C2另一端接地，芯片U1的6脚连接温度保护器Ml，温度保护器Ml另一端分别连接芯片U1的7脚和电阻R5后接地，电阻R5另一端连接芯片U1的8脚，芯片U1的1脚分别连接电容C1、电容C5和光敏三极管U1A，电容C1另一端和电容C5另一端并联后接地，芯片U1的2脚通过电阻R4连接电阻R3另一端，芯片U1的3脚分别连接电容C6、电容C3和二极管D2，电容C6另一端和电容C3另一端均接地，二极管D2的正极通过电阻R9连接变压器T1的5脚，芯片U1的4脚通过PWM驱动电路连接场效应管Q1的栅极，变压器T1的2脚通过整流滤波电路分别连接稳压二极管ZD1和电感L1，稳压二极管ZD1另一端通过电阻R30分别连接电阻R22和发光二极管U1B，电阻R22另一端分别连接过压保护电路和电容C19，发光二极管U1B另一端稳压二极管IC4的1脚，稳压二极管IC4的2脚连接过压保护电路的另一端，电容C19另一端通过电阻R23分别连接稳压二极管IC4的3脚、电阻R28、电阻R25、电阻R29和电阻R26，电阻R29另一端分别连接电阻R30A、电阻R30B和+12V电压信号，电阻R26另一端连接TROM信号，电阻R30A另一端和电阻R30B另一端并联后连接电容C12，电容C12另一端连接电容C11和电感L1另一端；所述PWM驱动电路中电阻R1-1分别连接二极管D1-1和三极管Q2-1的基极，三极管Q2-1的发射极分别连接二极管D1-1负极、电阻R2-1和场效应管Q1-1的栅极，场效应管Q1-1的源极连接电阻R3-1，三极管Q2-1的集电极、电阻R2-1另一端和电阻R3-1另一端并联后接地，场效应管Q1-1的漏极连接磁芯电感L1-1。
2.根据权利要求1所述的具有过压保护的高性能模块开关电源电路，其特征在于:所述PWM驱动电路还包括一种，场效应管Q1-2的栅极分别连接二极管D1-2和电阻R1-2，场效应管Q1-2的源极连接电阻R2-2，场效应管Q1-2的漏极连接磁芯电感L1-2。
3.根据权利要求1所述的具有过压保护的高性能模块开关电源电路，其特征在于:所述PWM驱动电路还包括一种，场效应管Q1-3的栅极分别连接二极管D1-3、电阻R4-3和三极管Q2-3的集电极，二极管D1-3正极通过电阻R1-3分别连接三极管Q3-3的基极、电容C1-3和电阻R2-3，电阻R4-3另一端分别连接三极管Q2-3的基极和三极管Q3-3的集电极，三极管Q2-3的集电极分别连接场效应管Q1-3的源极和电阻R5-3，场效应管Q1-3的漏极连接磁芯电感L1-3，电容C1-3另一端和电阻R2-3另一端并联后连接电阻R3-3，电阻R3-3另一端、三极管Q3-3的发射极和电阻R5-3另一端并联后接地。
【文档编号】H02M7/217GK204206001SQ201420688702
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】张文雷 申请人:宁波经济技术开发区恒率电源科技有限公司