一种开关电源的欠压保护电路的制作方法

本发明涉及开关电源的欠压保护电路，更具体地说，本发明涉及一种开关电源的欠压保护电路。

背景技术：

1、已知用于开关电源的许多dc/dc变换器大量使用了电源电压监测功能，而该功能被称为“欠压保护”功能，用于保护dc/dc变换器工作在合适的输入电压范围；其中，欠压保护：当电源电压分别下降至欠压阈值以下或提升至启动阈值以上时，则关闭或开启变换器的切换功能。

2、在现有技术中，为了避免输入电压在欠压保护区间的电压抖动，避免因电压抖动导致欠压保护状态在开启和退出中反复工作；一般采取的措施是：在取样电路中增加滤波，下电阻上并联滤波电容；当输入电压在欠压点附件波动时，可以有效滤除电压尖峰和干扰，没有立即进行启用和禁用；还有一种避免保护执行状态抖动的方法，采用了滞环比较控制，分别设置开启阈值和欠压保护阈值，通过配置适当的阈值可以避免输入电压抖动时造成的保护执行抖动(跳反)。

3、但是在实际使用时，若是简单使用滤波电路不足以保证保护状态和恢复(启动)状态之间的过渡圆满发生，即输入电压跌落太快，由于滤波电容的滞后效应；当输入电压跌落到保护阈值时，采样电压的跌落速度大幅滞后于输入电压跌落速度，导致实际保护动作开启时，输入电压已大幅低于设定的保护阈值，从而事实上会使保护动作滞后，导致滞后时间内保护功能无效，dc/dc变换器工作在保护设定范围以外；

4、而采用滞环比较控制方法：能有效防止输入电压小幅度抖动造成的保护电路重复工作现象，但是对短时间内，快速大幅度的抖动和干扰效果欠佳；当进入欠压保护后，输入电压短时间内又恢复到正常工作电压的情况下，保护电路立即退出，dc-dc变换器立即重新开始工作，然而在短时间内，dc-dc变换器初次级电路未及时复位，尤其软启动电路81未复位，dc-dc变换器重新工作可能会存在输出电压过冲，甚至过电压应力的问题；因此提出一种开关电源的欠压保护电路，作为进一步的改进。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种开关电源的欠压保护电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种开关电源的欠压保护电路，包括电压采样单元、提供阈值电压的基准电压单元、比较器单元和保护执行单元，所述电压采样单元的输出端与所述基准电压单元的输出端分别与比较器单元连接，

3、所述保护执行单元，包括：时间维持电路和开关电路；

4、所述时间维持电路，包括：维持电容、第一放电电阻和第二放电电阻；

5、所述开关电路，包括：第一开关三极管、第二开关三极管和第一限流电阻；

6、所述第一开关三极管的发射极与电源vcc电气连接，所述第一放电电阻的两端分别与电源vcc和第一开关三极管的基极电气连接，所述第二放电电阻的两端分别与比较器单元的输出端vo1和第一开关三极管的基极电气连接，所述第一限流电阻的两端分别与第一开关三极管的集电极和第二开关三极管的基极电气连接，所述第二开关三极管的发射极接地，所述第二开关三极管的集电极设为vcomp端，所述维持电容的两端分别与比较器单元的输出端vo1和电源vcc电气连接。

7、进一步地，所述比较器单元，包括：比较器和滞环电阻；

8、所述比较器的模拟电压信号端与电压采样单元的输出端连接，所述比较器的基准电压端与基准电压单元的输出端连接，所述比较器单元的输出端vo1设置为比较器的模拟信号输出端。

9、进一步地，所述滞环电阻的两端分别与比较器的模拟电压信号端和比较器的模拟信号输出端电气连接。

10、进一步地，所述电压采样单元，包括：信号输入端vin、上分压电阻和下分压电阻；

11、所述上分压电阻的两端分别与信号输入端vin和比较器的模拟电压信号端连接，所述下分压电阻的一端与比较器的模拟电压信号端连接，且所述下分压电阻的另一端接地。

12、进一步地，所述下分压电阻并联有供电电容。

13、进一步地，所述基准电压单元，包括：第二限流电阻和基准源；

14、所述基准源的输出端与比较器的基准电压端连接，所述基准源的负极端接地，所述第二限流电阻的两端分别与信号输入端vin和基准源的输出端连接。

15、本发明的技术效果和优点：

16、1、通过设置保护执行单元，利用维持电容及相关电路，无论输入电压如何快速波动，只要设置好最小维持时间即可保证dc-dc变换器充分的复位和执行软启动，提高了dc-dc变换器欠压保护和欠压恢复的可靠性。

17、2、通过设置软启动电路，其通过控制误差放大器基准电压的建立，经过隔离反馈电路传递给初级pwm控制器，实现输出电压闭环软启动；通过设置欠压保护电路，由于配置为基于信号输入端vin的值来向控制pwm控制电路的驱动发波；因此该电路克服或减轻可能会存在输出电压过冲，甚至过电压应力的问题。

技术特征：

1.一种开关电源的欠压保护电路，包括电压采样单元(1)、提供阈值电压的基准电压单元(2)、比较器单元(3)和保护执行单元(4)，其特征在于：所述电压采样单元(1)的输出端与所述基准电压单元(2)的输出端分别与比较器单元(3)连接，

2.根据权利要求1所述的一种开关电源的欠压保护电路，其特征在于：所述比较器单元(3)，包括：比较器(31)和滞环电阻(r4)；

3.根据权利要求2所述的一种开关电源的欠压保护电路，其特征在于：所述滞环电阻(r4)的两端分别与比较器(31)的模拟电压信号端和比较器(31)的模拟信号输出端电气连接。

4.根据权利要求2所述的一种开关电源的欠压保护电路，其特征在于：所述电压采样单元(1)，包括：信号输入端vin(11)、上分压电阻(r5)和下分压电阻(r6)；

5.根据权利要求4所述的一种开关电源的欠压保护电路，其特征在于：所述下分压电阻(r6)并联有供电电容(c2)。

6.根据权利要求4所述的一种开关电源的欠压保护电路，其特征在于：所述基准电压单元(2)，包括：第二限流电阻(r7)和基准源(v1)；

技术总结
本发明公开了一种开关电源的欠压保护电路，具体涉及开关电源的欠压保护电路技术领域，包括电压采样单元、提供阈值电压的基准电压单元、比较器单元和保护执行单元，所述电压采样单元的输出端与所述基准电压单元的输出端分别与比较器单元连接，所述保护执行单元，包括：时间维持电路和开关电路；所述时间维持电路，包括：维持电容、第一放电电阻和第二放电电阻；所述开关电路，包括：第一开关三极管、第二开关三极管和第一限流电阻。本发明通过设置保护执行单元，利用维持电容及相关电路，无论输入电压如何快速波动，只要设置好最小维持时间即可保证DC‑DC变换器充分的复位和执行软启动，提高了DC‑DC变换器欠压保护和欠压恢复的可靠性。

技术研发人员：朱伟龙,金阳,李媛媛,郝瑞瑞,郑辰雅,韩志康,李浩,程铭,皋艳
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：2024/1/15