开关电源保护电路及开关电源的制作方法_2

文档序号:10320184阅读:来源:国知局
姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
[0026] 另外,在本实用新型中设及"第一"、"第二"等的描述仅用于描述目的,而不能理解 为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、 "第二"的特征可W明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方 案可W相互结合,但是必须是W本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合 出现相互矛盾或无法实现时应当认为运种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求 的保护范围之内。
[0027] 本实用新型提出一种开关电源保护电路。
[0028] 参照图1,在本实用新型实施例中,该开关电源保护电路包括用于输入外部电源的 电源输入端、与所述电源输入端连接的变压器10和驱动所述变压器工作的电源管理忍片 20、保护装置30、输入过压检测电路40、输出过压检测电路50及输出过流检测电路60;所述 输入过压检测电路40、所述输出过压检测电路50及所述输出过流检测电路60的输出端均与 所述保护装置30的受控端连接;所述保护装置30的输入端接入外部电源,所述输入过压检 测电路40的输入端接入外部电源,所述输出过压检测电路50与所述变压器10的输出端连 接;所述输出过流检测电路60的输入端与所述变压器10的输出端连接。
[0029] 所述输入过压检测电路40,用于检测所述外部电源输入电压并在外部电源输入电 压超过第一预设电压值时,控制所述保护装置30开启;所述输出过压检测电路50,用于检测 所述变压器10输出电压并在变压器10输出电压超过第二预设电压值时,控制所述保护装置 30开启;所述过流检测电路60,用于检测变压器10输出回路中电流并在变压器10输出回路 中电流超过第一预设电流值时,控制所述保护装置30开启;所述保护装置30,用于在开启 时,切断所述电源管理忍片20的工作电源W保护开关电源。
[0030] 需要说明的是,在外部电源输入过压时,输入过压检测电路40检测到外部输入电 压超过第一预设电压值(即输入电压的过压阔值),控制保护装置30开启;在变压器10输出 过压时,输出过压检测电路50检测到输出电压超过第二预设电压值(即变压器输出过压阔 值),控制保护装置30开启;在开关电源过流或过载时,过流检测电路60检测到负载电流超 过第一预设电流值(即负载电流过流阔值),控制保护装置30开启。保护装置30开启时,将外 部电源接入大地,从而切断了变压器10的输入电源,防止过压或过流对开关电源的损坏,从 而保护了开关电源。
[0031] 本实用新型技术方案通过设置输入过压检测电路40检测到外部电源输入电压是 否过压,通过输出过压检测电路50检测变压器10的输出是否过压W及还通过流检测电路60 检测负载电流是否过流,且在上述结果为是时,切断变压器10的输入电源,从而实现对开关 电源进行过压、过流保护。而采用外部单独的开关电源保护电路配合电源管理忍片实现电 源管理和安全保护工作,即无需自带过压及过流保护功能的电源管理忍片即可实现相应的 电源过压和过流保护功能,因此,该开关电源保护电路具有成本较低的优点。
[0032] 具体地,所述变压器Tl(即图1中的变压器10)包括初级辅助绕组,所述输出过压检 测电路50的检测端与所述变压器Tl初级辅助绕组的第一端连接;所述输出过流检测电路60 的输入端与所述变压器Tl初级辅助绕组的第二端连接。
[0033] 其中,所述输出过流检测电路60的输入端和所述变压器Tl初级辅助绕组的第二端 均接地,因此,所述输出过流检测电路60的输入端和所述变压器Tl初级辅助绕组的第二端 相当于直接连接。
[0034] 需要说明的是,在本实施例中,通过在变压器Tl初级设置一个辅助绕组来检测变 压器Tl次级绕组输出电压、电流的大小,无需直接检测变压器Tl输出的电压、电流大小,起 到信号隔离的作用,从而提高了开关电源的安全性和稳定性。
[003引参照图2,图2中Vin表示外部输入电源。
[0036] 具体地,所述保护装置30包括晶闽管SCR、第一电阻Rl、第二电阻R2及第一二极管 Dl;所述晶闽管SCR的输入端经所述第一电阻Rl与外部电源连接,所述晶闽管SCR的输出端 接地;所述第一二极管Dl的阴极与所述晶闽管SCR的输入端连接,所述第一二极管Dl的阳极 经所述第二电阻R2与所述电源管理忍片Ul (即图1中的电源管理忍片20)的电源端V孤连接。
[0037] 需要说明的是,晶闽管能够承受较大的电流,且晶闽管为半控型器件,在晶闽管口 极触发后,在晶闽管的阳极与阴极间只需较小的电流即可一直维持导通。因此开关电源过 压或过流时,可W在晶闽管被触发后一直维持保护状态。在本实施例中,晶闽管SCR的输入 端为晶闽管SCR的阳极,晶闽管SCR的输出端为晶闽管SCR的阴极,晶闽管SCR的受控端为晶 闽管SCR的口极。
[0038] 在晶闽管SCR导通后,会将变压器10的工作电源短接到地,使得变压器10停止输出 电压。
[0039] 具体地,所述输入过压检测电路40包括第一开关管Ql、第二开关管Q2、第S电阻 R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第二二极管D2、第一稳压管Zl及第一电容Cl;所述第一电容Cl 的第一端接地,所述第一电容Cl的第二端与所述第二二极管D2的阳极连接;所述第一稳压 管Zl的阴极接地,所述第一稳压管Zl的阳极经所述第=电阻R3的与所述第一开关管Ql的受 控端连接;所述第一开关管Ql的输出端与所述第二二极管D2的阳极连接,所述第一开关管 Ql的输入端通过所述第四电阻R4与所述第二开关管Q2的受控端连接;所述第二开关管Q2的 输入端与所述电源管理忍片Ul的电源端连接,所述第二开关管Q2的输出端通过所述第五电 阻R5与所述晶闽管SCR的受控端连接。
[0040] 需要说明的是,在变压器Tl输入电压过大时,变压器Tl输出也过压,此时变压器Tl 辅助绕组上感应的电压也升高,与变压器Tl初级辅助绕组并联的第一电容Cl的两端电压升 高,在电容两端电压超过第一稳压管Zl的击穿电压时,第一开关管Ql及第二开关管Q2导通, 晶闽管口极电压达到开启电压,于是晶闽管导通,保护装置30开启。
[0041] 进一步地,所述开关电源保护电路50还包括第六电阻R6及第S二极管D3;所述第 六电阻R6的第一端与所述第二二极管D2的阴极连接,所述六电阻R6的第二端与所述电源管 理忍片Ul的电源端连接。其中,第=二极管D3能够防止回路中电流反向流动,第九电阻R9能 够吸收变压器Tl辅助绕组所产生的反向尖峰电压。
[0042] 具体地,所述输出过压检测电路50包括第二稳压管Z2、第屯电阻R7、第八电阻R8、 第九电阻R9及第二电容C2;所述第二稳压管Z2的阳极通过所述第屯电阻R7与所述晶闽管 SCR的受控端连接,所述第二稳压管Z2的阴极与所述第二电容C2的第一端连接;所述第二电 容C2的第二端接地;所述第八电阻R8的第一端与所述第二稳压管Z2的阴极连接,所述第八 电阻R8的第二端接地;所述第九电阻R9的第一端与所述第八电阻R8的第一端连接,所述第 九电阻R9的第二端与所述变压器Tl初级绕组的第一端连接。
[0043] 需要说明的是,在变压器Tl输出电压过压时,变压器Tl初级辅助绕组上感应的电 压升高,因此第屯电阻R7、第八电阻R8的两端电压升高,同时第屯电阻R7给第二电容C2充 电;在第二电容C2的两端电压超过第二稳压管Z2的两端电压时,晶闽管SCRH极电压达到开 启电压,于是晶闽管SCR导通,保护装置30开启。
[0044] 具体地,所述过流检测电路60包括第S稳压管Z3、第四二极管D4、第十电阻RlO、第 ^^一电阻Rll、第十二电阻R12、反馈光禪U2及第S电容C3;所述第十电阻RlO的第一端与所 述晶闽管SCR的受控端连接,所述第十电阻RlO的第二端与所述第=电容C3的第一端连接; 所述第=电容C3的第二端接地;所述第十一电阻Rll的第一端与所述第十电阻RlO的第二端 连接,所述第十一电阻Rll的第二端接地;所述第十二电阻R12的第一端与所述第十电阻RlO 的第二端连接,所述第十二电阻R12的第二端与所述第=稳压管Z3的阳极连接;所述第=稳 压管Z3的阴极与所述第四二极管D4的阴极连接,所述第四二极管D4的阳极与所述电源管理 忍片Ul的反馈端FB连接;所述反馈光禪U2的执行输入端与所述电源管理忍片20的反馈端FB 连接,所述反馈光禪U2的执行输出端接地。
[0045] 需要说明的是,所述反馈光禪U2的控制端与外部的用于检测变压器Tl输出
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