用于恒流源的隔离型限压保护电路拓扑结构及其工作方法与流程

本发明涉及开关电源，具体涉及一种用于恒流源的隔离型限压保护电路拓扑结构及其工作方法。

背景技术：

1、在恒流源电路中，过压故障是一种常见的故障。当出现过压时，不排除对电路内部元器件存在一定电应力损伤，导致降低产品使用寿命，影响整机系统的可靠性。因此，限压保护技术是保证系统可靠工作的一项关键技术。

2、限压保护电路的作用是，当恒流源出现过压时，通过对输出电压直接或间接采样、处理，转化为小电压信号，此小电压信号控制pwm控制器的输出，进而限制过高电压输出，从而保护恒流源电路及整机系统。限压保护已广泛用于各种类航空、航天、兵器、船舶、电子等高可靠领域。目前，一些限压保护电路主要是通过直接对功率输出电压采样，无法实现恒流源功率部分与控制部分彻底隔离，无法满足对隔离要求较高的应用场合，同时现有的限压保护电路结构繁琐，需要额外增加比较器等器件，无法满足小型化整机系统使用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于恒流源的隔离型限压保护电路拓扑结构及其工作方法，该拓扑结构及其工作方法能够解决现有技术中的不足，具有隔离限压功能，且具有设计灵活、结构简单、成本低廉、工作可靠、限压可调、抗干扰能力强等优点，可广泛应用于恒流源隔离限压保护电路中。

2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

3、在本发明的第一方面，公开了一种用于恒流源的隔离型限压保护电路拓扑结构。

4、该拓扑结构包括：电阻r1、电容c1、电容c2、二极管d1和电感l1；

5、所述电阻r1的一端与所述二极管d1的阴极相连，另一端接地；

6、所述电容c1的一端与所述二极管d1的阴极相连，另一端与所述电感l1的l1b端相连；

7、所述电感l1的l1a端与所述二极管d1的阳极相连，电感l1的l1b端接地；

8、所述电容c2的一端接电源的输出电压正端，另一端接电源的输出电压负端。

9、进一步的，该拓扑结构还包括：电阻r2、电阻r3、稳压管d2和三极管v1；

10、所述电阻r2一端与所述二极管d1的阴极相连，另一端与所述稳压管d2的阴极相连；

11、所述稳压管d2的阳极经所述电阻r3接地，稳压管d2的阳极还与所述三极管v1的基极相连；

12、所述三极管v1的发射极接地。

13、进一步的，所述三极管v1的集电极连接有pwm控制器；

14、所述三极管v1的集电极与所述pwm控制器的输入控制端相连。

15、进一步的，所述电感l1为输出储能滤波电感，该输出储能滤波电感的磁罐中间开有气隙。

16、进一步的，所述电源为恒流型的开关电源。

17、在本发明的第二方面，公开了一种上述拓扑结构的工作方法。

18、该方法包括：

19、采用电感l1对电源的输出电压uo进行耦合与整流，得到对应的耦合电压v_ou；

20、耦合电压v_ou通过电阻r2和电阻r3击穿稳压管d2，三极管v1开启；

21、pwm控制器的控制电压减小，使pwm控制器输出的pwm信号占空比减小，从而限制电源的输出电压uo输出。

22、和现有技术相比，本发明的优点为：

23、(1)本发明所述的用于恒流源的隔离型限压保护电路拓扑结构，应用于采用恒流源作为电源的限压保护电路中，主要对恒流源的输出电压进行限制。该拓扑结构通过对电源的输出电压间接采样、处理，转化为小电压信号，通过该小电压信号控制pwm控制器的输出，进而限制过高电压输出，从而保护恒流源电路及整机系统。

24、(2)常规的限压保护电路直接对输出电压进行采样，无法实现使恒流源电路中功率部分与控制部分彻底隔离，无法满足对隔离要求较高的应用场合。本发明通过对电源的输出电压进行耦合，对耦合电压进行处理，进而间接地实现限压保护的功能，具有隔离限压保护功能，且具有电路简单、抗干扰能力强、稳定性可靠等优点。

25、(3)与常规的限压保护电路需要额外增加比较器等器件来实现限压保护功能相比，本发明有效地减小了系统体积，提高了恒流源的实用性和可靠性，设计简洁，结构简单灵活，成本低廉，工作可靠，具有显著的经济效应。

技术特征：

1.用于恒流源的隔离型限压保护电路拓扑结构，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，

6.根据权利要求1～5任意一项所述的拓扑结构的工作方法，其特征在于，该方法包括：

技术总结
本发明涉及一种用于恒流源的隔离型限压保护电路拓扑结构及其工作方法。该拓扑结构包括：电阻R1、电容C1、电容C2、二极管D1和电感L1；电阻R1的一端与所述二极管D1的阴极相连，另一端接地；电容C1的一端与二极管D1的阴极相连，另一端与电感L1的L1B端相连；电感L1的L1A端与二极管D1的阳极相连，电感L1的L1B端接地；电容C2的一端接电源的输出电压正端，另一端接电源的输出电压负端。本发明能够解决现有技术中的不足，具有隔离限压功能，且具有设计灵活、结构简单、成本低廉、工作可靠、限压可调、抗干扰能力强等优点，可广泛应用于恒流源隔离限压保护电路中。

技术研发人员：石冬,蔡可红,黄国良,董慧,吴悠然
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第四十三研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14