一种开关电源输出端过流保护电路的制作方法

[0001]
本实用新型属于开关电源保护技术领域，具体涉及一种开关电源输出端过流保护电路。


背景技术：

[0002]
开关电源因其体积小、输出电源安全稳定等特性，在现代社会中已成了不可或缺的一部分。由于开关电源输出端带动负载的能力有限，当开关电源输出端带动的负载超过了开关电源的预设负载值时，从开关电源输出端输出的电流就会大于设计开关电源时允许的最大电流，导致开关电源电路的损坏，从而带来经济上的巨大损失。
[0003]
目前，相关开关电源输出端过流保护电路都存留有一定的缺陷，例如通过采样电阻进行电流采样，通过三级管、mos管进行负载端电源切断控制，该方式虽然具有成本低等优点，但是其方式检测精度度、稳定性差、线路结构复杂，不适宜应用于一些高精密电源，也不利于进行电源产品应用和发展。


技术实现要素：

[0004]
为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种开关电源输出端过流保护电路，具有采样精度高、成本低、线路结构简单等优点。
[0005]
为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
[0006]
一种开关电源输出端过流保护电路，包括稳压芯片vr1，稳压芯片vr1的vin端连接电容c1的一端、直流电源的正极端和负载的正极端，电容c1的另一端连接电容c2的一端、稳压芯片vr1的gnd端，稳压芯片vr1的gnd端连接gnd；
[0007]
电容c2的另一端连接稳压芯片vr1的vout端、滑动变阻器r1的1脚端和运放q1的第8引脚，滑动变阻器r1的滑臂端连接运放q1的第3引脚，滑动变阻器r1的2脚端连接gnd，运放q1的第2引脚连接电阻r4的一端和mos管q2的源极端，电阻r4的另一端连接gnd，运放q1的第4引脚连接gnd，运放q1的第1引脚连接电阻r2的一端和电阻r3的一端，电阻r2的另一端连接二极管d1的阳极端，二极管d1的阴极端连接运放q1的第3引脚，电阻r3的另一端连接mos管q2的栅极端，mos管q2的漏极端连接负载的负极端。
[0008]
所述的直流电源输入电压范围为12-24v。
[0009]
所述的稳压芯片vr1型号为直插型mc7812ct，输出电压为12v。
[0010]
所述的运放q1型号为lm2904，mos管q2为直插式n沟道mos管，型号为irf510。
[0011]
所述的滑动变阻器r1、电阻r2、电阻r3阻值分别为10kω、100kω、1kω。
[0012]
所述的电阻r4为高精度精密采样电阻，采样进度为0.01％，阻值大小为1ω。
[0013]
本实用新型的有益效果：
[0014]
(1)本实用新型采用高精度采样电阻r4进行过流检测，保证了过流检测的可靠性和安全性。
[0015]
(2)本实用新型采用运放q1进行电流采样值比较，进而驱动mos管q2进行负载端电
源通断，提高了其采样精度的准确性，保证了整体电路运行的可靠性。
[0016]
(3)本实用新型整体电路具有线路结构简单、安全可靠、成本低等优点。
附图说明
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图1为本实用新型的电路示意图。
[0018]
图2为电路负载端未发生过流事故时的电流流向示意图。
[0019]
图3为电路负载端发生过流事故时的电流流向示意图。
具体实施方式
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下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0021]
参照图1，一种开关电源输出端过流保护电路，包括稳压芯片vr1，稳压芯片vr1的vin端连接电容c1的一端、直流电源的正极端和负载的正极端，电容c1的另一端连接电容c2的一端、稳压芯片vr1的gnd端，稳压芯片vr1的gnd端连接gnd；
[0022]
电容c2的另一端连接稳压芯片vr1的vout端、滑动变阻器r1的1脚端和运放q1的第8引脚，滑动变阻器r1的滑臂端连接运放q1的第3引脚，滑动变阻器r1的2脚端连接gnd，运放q1的第2引脚连接电阻r4的一端和mos管q2的源极端，电阻r4的另一端连接gnd，运放q1的第4引脚连接gnd，运放q1的第1引脚连接电阻r2的一端和电阻r3的一端，电阻r2的另一端连接二极管d1的阳极端，二极管d1的阴极端连接运放q1的第3引脚，电阻r3的另一端连接mos管q2的栅极端，mos管q2的漏极端连接负载的负极端。
[0023]
所述的直流电源输入电压范围为12-24v。
[0024]
所述的稳压芯片vr1型号为直插型mc7812ct，输出电压为12v。
[0025]
所述的运放q1型号为lm2904，mos管q2为直插式n沟道mos管，型号为irf510。
[0026]
所述的滑动变阻器r1、电阻r2、电阻r3阻值分别为10kω、100kω、1kω。
[0027]
所述的电阻r4为高精度精密采样电阻，采样进度为0.01％，阻值大小为1ω。
[0028]
本实用新型的工作原理为：
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如图1所示，为保证其过流保护的安全性、可靠性和稳定性，采用运放q1进行采集值比较，将滑动变阻器r1分压处理后的电压当做运放q1的参考电压，将采样电阻r4端电压当做mos管q2的采样电压，当运放q1的2脚端采样电压大于3脚端参考电压，运放q1的1脚端进行低电平输出，当运放q1的2脚端电压小于3脚端参考电压时，运放q1的1脚端进行高电平输出。
[0030]
如图2所示，当电路负载端未发生过流事故时，电流从直流电源正极端流经稳压芯片vr1、滑动变阻器r1后进行分压处理，由于此时运放q1的2脚端电位为低电位，运放q1的3脚端的电位为高电位，运放q1的1脚端输出高电平(高电平电位接近12v)，该高电平快速的给mos管q2内部的寄生电容充电(充电时间较短，只有几十ns)，由于此时mos管q2的栅极源极端电压vgs大于0，进而使得mos管q2进行导通，电流从直流电源正极端流经负载、mos管q2、电阻r4后流入gnd端，负载两端由于有电流流过，负载进行正常工作。
[0031]
如图3所示，当电路负载端发生过流事故时，由于电阻r4分压作用，运放q1的2脚端电压为高电位，2脚端采样电压大于3脚端参考电压，此时运放q1的1脚端输出低电平，由于此时mos管q2的栅极源极端电压vgs小于0，进而使得mos管q2进行关断，负载停止工作。
[0032]
为了避免mos管q2在开通关断时的瞬态变化影响运放q1的输入电压和参考电压，采用电阻r2和二极管d1进行线路迟滞化处理，保证了整体线路运行的安全性和可靠性。