一种电源输出保护电路的制作方法

一种电源输出保护电路
【技术领域】
1.本实用新型涉及电源模块的技术领域，尤其是涉及一种电源输出保护电路。


背景技术：

2.目前，现有的低电压大功率电路，其电源输出的短路保护一般采用打嗝方式，具体的，电源输出端短路时，电流增加，控制芯片控制pwm输出占空比减小到0实现输出关断，直至下一个芯片工作周期时复位，继续输出，若还短路，则控制芯片又控制pwm输出占空比减小到0实现输出关断。此电源输出打嗝式的短路保护方式，短路保护时短路的电流太大，进而会导致整机损耗大，且会造成整机器件受到应力的冲击，甚至导致器件损坏，从而影响整个电源的使用，可靠性差。
3.因此，现有技术有待改进和发展。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种电源输出保护电路，用于解决现有低电压大功率电路电源输出的短路保护采用打嗝方式短路时电流太大造成可靠性差的问题。
5.本实用新型的技术方案如下：一种电源输出保护电路，包括正极输出端、负极输出端、环路补偿电路、精密稳压电路、第一分压电路、第二分压电路、第一电阻、压降单元、第一二极管以及与负极输出端电连接的开关管；
6.所述正极输出端依次经环路补偿电路、压降单元连接负极输出端，所述正极输出端依次经第一分压电路连接开关管，所述正极输出端依次经第一电阻、第一二极管连接第二分压电路的电压输出端，所述负极输出端经第二分压电路连接开关管，所述第二分压电路的电压输出端还分别与环路补偿电路、精密稳压电路电连接，所述精密稳压电路分别与第一电阻、第一二极管、环路补偿电路和压降单元电连接；
7.所述正极输出端与负极输出端未短路时，所述精密稳压电路用于输出校准电压，所述正极输出端根据第一电阻压降以及第一二极管钳位后形成第一电压，所述开关管基于第一分压电路的电压输出端以及第一电压导通，所述环路补偿电路基于第一电压输出反馈电压；
8.所述正极输出端与负极输出端短路时，所述开关管基于负极输出端输入的电压而断开，所述环路补偿电路基于压降单元与精密稳压电路并联的电压输出反馈电压。
9.进一步的，所述环路补偿电路包括光耦合器、第十二电阻和第一稳压源，所述正极输出端依次经光耦合器的输入端、第十二电阻和第一稳压源后连接压降单元，所述第一稳压源的参考端分别连接第一二极管的正极、第二分压电路的电压输出端和精密稳压电路的输入端。
10.进一步的，所述第一分压电路包括第二电阻和第三电阻，所述开关管为三极管，所述正极输出端依次经第二电阻和第三电阻连接三极管的发射极，所述第二电阻的输出端连接三极管的基极。
11.进一步的，所述第二分压电路包括第四电阻和第五电阻，所述负极输出端依次经第五电阻和第四电阻连接三极管的集电极，所述第四电阻的输入端与第一稳压源的参考端电连接。
12.进一步的，所述压降单元包括三个并联的第六电阻，所述压降单元的一端分别与精密稳压电路和第一稳压源的输出端电连接，所述压降单元的另一端分别与负极输出端和第五电阻电连接。
13.进一步的，所述精密稳压电路包括第七电阻、第二稳压源、第八电阻和第九电阻，所述第二稳压源的阴极经第七电阻与第一稳压源的参考端连接，所述第二稳压源的阴极依次经第八电阻和第九电阻连接压降单元，所述第二稳压源的阳极分别与第一稳压源的阳极、压降单元电连接，所述第八电阻的输出端连接第一稳压源的参考端。
14.进一步的，所述电源输出保护电路还包括第一电容、第二电容，所述正极输出端经第二电容连接压降单元，所述第二稳压源的阴极经第一电容连接第二电容的输出端。
15.进一步的，所述电源输出保护电路还包括第十电阻，所述第二稳压源的阴极经第十电阻连接第一二极管的负极。
16.进一步的，所述环路补偿电路还包括第三电容和第十一电阻，所述第十二电阻的输出端依次经第三电容和第十一电阻连接第一稳压源的参考端。
17.进一步的，所述环路补偿电路还包括第十三电阻，所述第十三电阻与光耦合器的输入端并联。
18.本实用新型的有益效果在于：相较于现有技术，本实用新型通过配置第一分压电路、第二分压电路、开关管、压降单元、精密稳压电路、第一电阻和第一二极管，以在电源输出端正常输出时，可利用环路补偿电路根据电压采样调整电压输出端的电压。在电源输出端短路时，开关管基于负极输出端输入的电压而断开，环路补偿电路给电源管理芯片反馈的电压由压降单元与精密稳压电路并联后的第二电压来改变，此时，电源管理芯片根据该反馈电压将输出功率开关的占空比调整为0，使得变压器没有电压输出。且在短路时，通过第一分压电路与第二分压电路，可实现降低短路电流，减小电路损耗，进而，可防止短路大电流对元器件的冲击，防止短路时元器件的损坏，提高整体电路的可靠性。
【附图说明】
19.图1为本实用新型电路原理图。
【具体实施方式】
20.下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。
21.请参照附图1，本实用新型实施例中的一种电源输出保护电路。
22.该电源输出保护电路包括正极输出端v+、负极输出端v-、环路补偿电路1、精密稳压电路5、第一分压电路2、第二分压电路3、第一电阻r3、压降单元4、第一二极管w1以及与负极输出端v-电连接的开关管q8。正极输出端v+依次经环路补偿电路1、压降单元4连接负极输出端v-，正极输出端v+依次经第一分压电路2连接开关管q8，正极输出端v+依次经第一电阻r3、第一二极管w1连接第二分压电路3的电压输出端，负极输出端v-经第二分压电路3连接开关管q8，第二分压电路3的电压输出端还分别与环路补偿电路1、精密稳压电路5电连
接，精密稳压电路5分别与第一电阻、第一二极管w1、环路补偿电路1和压降单元4电连接。
23.其中，电源输出端分别为正极输出端v+和负极输出端v-，在电源正常输出时，即正极输出端v+与负极输出端v-未短路，此时，精密稳压电路5用于输出校准电压。将校准电压作为一个基准电压，正极输出端v+上的电压经第一电阻压降以及第一二极管w1钳位后形成第一电压。且开关管q8基于第一分压电路2的电压输出端以及第一电压达到导通的条件而导通，即该第一电压为环路补偿电路1的采样电压，环路补偿电路1基于第一电压给开关电源的电源管理芯片输出反馈电压，电源管理芯片则根据该反馈电压控制功率开关管q8的占空比，以实现调节变压器输出的电压，即可稳定正极输出端v+上的电压。其中，这里，压降单元4在电源输出端正常输出时通过压降调整环路补偿电路1的反馈电压。
24.而电源输出端短路时，即正极输出端v+与负极输出端v-短路时，开关管q8基于负极输出端v-输入的电压而断开，环路补偿电路1给电源管理芯片反馈的电压则由压降单元4与精密稳压电路5并联后的第二电压来改变，此时，电源管理芯片根据该反馈电压将输出功率开关的占空比调整为0，使得变压器没有电压输出。且在短路时，通过第一分压电路2与第二分压电路3，可实现降低短路电流，减小电路损耗，进而，可防止短路大电流对元器件的冲击，防止短路时元器件的损坏，提高整体电路的可靠性。进而，可解决现有低电压大功率电路电源输出的短路保护采用打嗝方式在短路时电流太大造成可靠性差的问题。
25.具体的，在一实施例中，环路补偿电路1包括光耦合器u1a、第十二电阻r6和第一稳压源u2，正极输出端v+依次经光耦合器u1a的输入端、第十二电阻r6和第一稳压源u2后连接压降单元4，第一稳压源u2的参考端分别连接第一二极管w1的正极、第二分压电路3的电压输出端和精密稳压电路5的输入端。利用第一稳压源u2参考端输入的电压调整输出的电压，配合第十二电阻r6可调节经过光耦合器u1a的电流，进而，可通过第一稳压源u2的参考端的电压可调节光耦合器u1a中发光二极管的亮度，以实现调整给电源管理芯片的电压。
26.另外，环路补偿电路1还包括第三电容c6和第十一电阻r11，第十二电阻r6的输出端依次经第三电容c6和第十一电阻r11连接第一稳压源u2的参考端，利用第三电容c6以及第十一电阻r11可加快第一稳压源u2内部放大器的响应速度，实现及时给电源管理芯片输出反馈电压。
27.环路补偿电路1还包括第十三电阻r4，第十三电阻r4与光耦合器u1a的输入端并联，利用第十三电阻r4，可提高光耦合器u1a的抗干扰性以及可防止光耦误导通。
28.第一分压电路2包括第二电阻r57和第三电阻r58，开关管q8为三极管，正极输出端v+依次经第二电阻r57和第三电阻r58连接三极管的发射极，第二电阻r57的输出端连接三极管的基极，三极管的发射极与负极输出端v-电连接。
29.第二分压电路3包括第四电阻r56和第五电阻r21，负极输出端v-依次经第五电阻r21和第四电阻r56连接三极管的集电极，第四电阻r56的输入端与第一稳压源u2的参考端电连接。
30.基于此，在正极输出端v+与负极输出端v-正常输出时，正极输出端v+的电压经第二电阻r57与第三电阻r58分压给三极管提供驱动电压，配合第一电压可让三极管导通，以给第一稳压源u2的参考端提供第一电压，以此可调节输出至电源管理芯片上的反馈电压。
31.且在正极输出端v+与负极输出端v-短路时，利用第二电阻r57与第三电阻r58分压的输出电压与第四电阻r56和第五电阻r21分压后所输出电压进行比较，以实现降低短路的
电流。
32.具体的，压降单元4包括三个并联的第六电阻r17，压降单元4的一端分别与精密稳压电路5和第一稳压源u2的输出端电连接，压降单元4的另一端分别与负极输出端v-和第五电阻r21电连接，利用三个并联的第六电阻r17实现压降。
33.精密稳压电路5包括第七电阻r7、第二稳压源u3、第八电阻r9、第十电阻r5和第九电阻r12，第二稳压源u3的阴极经第七电阻r7与第一稳压源u2的参考端连接，第二稳压源u3的阴极依次经第八电阻r9和第九电阻r12连接压降单元4，第二稳压源u3的阳极分别与第一稳压源u2的阳极、压降单元4电连接，第二稳压源u3的阴极经第十电阻r5连接第一二极管w1的负极，第八电阻r9的输出端连接第一稳压源u2的参考端。具体的，第七电阻r7用于限流，第八电阻r9和第九电阻r12用于调整第二稳压源u3输出的电压。
34.电源输出保护电路还包括第一电容c8、第二电容c5，正极输出端v+经第二电容c5连接压降单元4，第二稳压源u3的阴极经第一电容c8连接第二电容c5的输出端。利用第一电容c8和第二电容c5，可在短路时，给其他电路供电实现各自功能。
35.电源输出保护电路还包括滤波电容，第一稳压源u2的阳极经滤波电容cy1接地，第四电阻r56与三极管的集电极之间串联有第二二极管d17。
36.在一实施例中，第八电阻r9和第九电阻r12的阻值相同，让精密稳压电路5输出端稳定输出5v电压作为校准电压。
37.以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。