用于開關(guān)電源的輸出過載保護電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于開關(guān)電源的輸出過載保護電路，屬一種過載保護電路，包括過載采樣單元與保護動作單元，過載采樣單元與動作保護單元均分別接入主電路變壓器的輔助繞組，用于由過載采樣單元從變壓器輔助繞組中采集反饋電壓，當主電路的輸出電流達到過載電流值時，過載采樣單元中的濾波電容E3電壓升高，并使濾波電容E3接入的基準電壓芯片U2動作，拉低保護動作單元中三極管U1基級電壓，進而使三極管U1發(fā)射極當前輸出的電壓低于PWM控制器VCC端的欠壓門限值。由于電路中的保護信號由硬件生成，因而反應(yīng)速度較快，輸出故障保護及時可靠，且電路的結(jié)構(gòu)簡單，適于在各類開關(guān)電源設(shè)備上集成使用，應(yīng)用范圍廣闊。
【專利說明】用于開關(guān)電源的輸出過載保護電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種過載保護電路，更具體的說，本實用新型主要涉及一種用于開關(guān)電源的輸出過載保護電路。

【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成；為防止開關(guān)電源在使用時因超出過載而造成損壞，因而開關(guān)電源中均需要集成過載電路，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的過載電路一般具采用晶閘管配合振蕩器，或者即時電流采集分析再輸出執(zhí)行的方式實現(xiàn)開關(guān)電源主電路過載保護，但這類過載保護電路在使用時一般需要一定反應(yīng)時間才能實現(xiàn)電路斷開，仍容易造成開關(guān)電源因瞬時電流過大而損壞，因而有必要針對開關(guān)電源的過載保護電路結(jié)構(gòu)做進一步的改進。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的之一在于針對上述不足，提供一種用于開關(guān)電源的輸出過載保護電路，以期望解決現(xiàn)有技術(shù)中過載保護電路反應(yīng)延遲易造成主電路因瞬時電流過大而發(fā)生損壞，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜等技術(shù)問題。
[0004]為解決上述的技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]本實用新型所提供的一種用于開關(guān)電源的輸出過載保護電路，所述的保護電路包括過載采樣單元與保護動作單元，所述過載采樣單元與動作保護單元均分別接入主電路變壓器的輔助繞組，用于由過載采樣單元從變壓器輔助繞組中采集反饋電壓，當主電路的輸出電流達到過載電流值時，過載采樣單元中的濾波電容E3電壓升高，并使濾波電容E3接入的基準電壓芯片U2動作，拉低保護動作單元中三極管Ul基級電壓，從而使三極管Ul的發(fā)射極電壓變低，進而使三極管Ul發(fā)射極當前輸出的電壓低于PWM控制器VCC端的欠壓門限值。
[0006]作為優(yōu)選，進一步的技術(shù)方案是:所述的過載采樣單元中包括接入輔助繞組Nf2的限流電阻R4，所述限流電阻R4串接入整流二極管D3與分壓電阻R3、R6，所述分壓電阻R3與R6相互并聯(lián)；所述濾波電容E3并聯(lián)接入整流二極管D3與基準電壓芯片U2之間。
[0007]更進一步的技術(shù)方案是:所述基準電壓芯片U2的兩端還并聯(lián)接入電位器R5，用于通過電位器R5調(diào)整過載采樣單元采樣電壓的大小。
[0008]再進一步的技術(shù)方案是:所述的保護動作單元中包括接入輔助繞組Nfl的限流電阻R1，所述限流電阻Rl串接入整流二極管D2，整流二極管D2分別接入濾波電容E2與三極管Ul的集電極；所述三極管Ul的集電極與基極還并聯(lián)接入偏置電阻R2 ;用于由輔助繞組Nfl的輸出電壓通過電流電阻R1、整流二極管D2以及濾波電容E2進行整流濾波后，提供電壓給三極管Ul的集電極，再由三極管Ul的發(fā)射極將電壓輸出至PWM控制器VCC端。
[0009]還進一步的技術(shù)方案是:所述的保護動作單元中三極管Ul的發(fā)射極接入PWM控制器的VCC端。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果之一是:利用開關(guān)電源主輸出電流越大，輔助繞組電壓越高的特性，在輔助繞組電壓升高時，通過濾波電容及基準電壓芯片拉低三極管的輸出電壓，從而因保護動作單元輸出電壓低于PWM控制器的VCC端欠壓門限制而使其停止工作，進而變壓器停止工作，使開關(guān)電源的主電路斷開；由于電路中的保護信號由硬件生成，因而反應(yīng)速度較快，輸出故障保護及時可靠，且電路的結(jié)構(gòu)簡單，模塊化程度高，外圍僅需很少的器件就可以組成保護系統(tǒng)，適于在各類開關(guān)電源設(shè)備上集成使用，應(yīng)用范圍廣闊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為用于說明本實用新型一個實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為用于說明本實用新型一個實施例實際應(yīng)用的電路連接框圖。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步闡述。
[0014]參考圖1所示，本實用新型的一個實施例是一種用于開關(guān)電源的輸出過載保護電路，該電路中需要包括過載采樣單元I與保護動作單元2，并使過載采樣單元與動作保護單元均分別接入主電路變壓器的輔助繞組，前述電路結(jié)構(gòu)的作用是由過載采樣單元從變壓器輔助繞組中采集反饋電壓，當主電路的輸出電流達到過載電流值時，過載采樣單元中的濾波電容E3電壓升高，并使濾波電容E3接入的基準電壓芯片U2動作，拉低保護動作單元中三極管Ul基級電壓，從而使三極管Ul的發(fā)射極電壓變低，進而使三極管Ul發(fā)射極當前輸出的電壓低于PWM控制器VCC端的欠壓門限值。
[0015]根據(jù)本實用新型的另一實施例，上述的過載采樣單元的優(yōu)選結(jié)構(gòu)為在其中設(shè)置限流電阻R4，將限流電阻R4接入輔助繞組Nf2，再將該限流電阻R4串接入整流二極管D3與分壓電阻R3、R6，其中分壓電阻R3與R6相互并聯(lián)；濾波電容E3并聯(lián)接入整流二極管D3與基準電壓芯片U2之間。
[0016]基于上述的實施例，利用開關(guān)電源主輸出電流越大，輔助繞組電壓越高的特性，在輔助繞組電壓升高時，通過濾波電容及基準電壓芯片拉低三極管的輸出電壓，從而因保護動作單元輸出電壓低于PWM控制器的VCC端欠壓門限制而使其停止工作，進而變壓器停止工作，使開關(guān)電源的主電路斷開；由于電路中的保護信號由硬件生成，因而反應(yīng)速度較快，輸出故障保護及時可靠。
[0017]另一方面，由于每臺開關(guān)電源在過載時濾波電容E3的電壓均有差異，因此還可在基準電壓芯片U2的兩端還并聯(lián)接入電位器R5，此時可通過電位器R5來調(diào)節(jié)采樣電壓大小，以便于精確控制每只開關(guān)電源的過載點；進而提高過載電路的兼容性。
[0018]基于圖1所示出及上述實施例所記載的，根據(jù)本實用新型的再一實施例，上述的保護動作單元的優(yōu)選結(jié)構(gòu)為在其中設(shè)置限流電阻R1，將該限流電阻Rl接入輔助繞組Nf 1，再將限流電阻Rl串接入整流二極管D2，整流二極管D2分別接入濾波電容E2與三極管Ul的集電極；三極管Ul的集電極與基極還并聯(lián)接入偏置電阻R2 ;其作用是由輔助繞組Nfl的輸出電壓通過電流電阻R1、整流二極管D2以及濾波電容E2進行整流濾波后，提供電壓給三極管口 1的集電極，當開關(guān)電源正常工作時，由三極管口 1的發(fā)射極將電壓輸出至？麗控制器乂⑶端；當三極管仍的基極電壓被基準電壓芯片[2拉低時，仍發(fā)射極電壓跟隨基極電壓變低，并且低于？麗控制器的乂⑶欠壓門限值，使？麗控制器停止工作，繼而變壓器（0(:/0(:電壓變換器）停止工作，主電路斷開，電源停止輸出，同時濾波電容的￡3電壓下降，退出保護；當導(dǎo)致電流過大的故障消除后，保護動作單元重新上電，繼續(xù)三極管仍的發(fā)射極繼續(xù)輸出電壓至？麗控制器似端，該電壓高于其欠壓門限值，使開關(guān)電源正常工作。
[0019]在本實施例中，所述過載采樣單元從變壓器中檢測輔助繞組的反饋電壓，該反饋電壓與主電路輸出電流成正比，當輸出電流達到最大值時采樣電壓達到門限電壓，還可通過調(diào)節(jié)門限采樣電壓來控制輸出最大電流；保護動作單元能快速響應(yīng)并關(guān)斷電源控制芯片，從而限制最大輸出電流，過載保護。該電路結(jié)構(gòu)簡單，電路元器件少，可精確控制輸出電流，電路可靠性高。
[0020]參考圖2所示，本實用新型在實際應(yīng)用中，過載采樣單元接入主電路中的0(:/0(:電壓變換單元中的輔助繞組，保護動作單元2接入？麗脈寬控制單元的端，？II脈寬控制單元接入0(:/0(:電壓變換單元。圖2中的開關(guān)電源主電路與常規(guī)開關(guān)電源的主電路基本相同，即包括分別接入0(:/0(:電壓變換單元的輸入整流濾波單元與輸出整流濾波單元。
[0021]除上述以外，還需要說明的是在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”等，指的是結(jié)合該實施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說，結(jié)合任一實施例描述一個具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點時，所要主張的是結(jié)合其他實施例來實現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點也落在本實用新型的范圍內(nèi)。
[0022]盡管這里參照本實用新型的多個解釋性實施例對本實用新型進行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于開關(guān)電源的輸出過載保護電路，其特征在于:所述的保護電路包括過載采樣單元與保護動作單元，所述過載采樣單元與動作保護單元均分別接入主電路變壓器的輔助繞組，用于由過載采樣單元從變壓器輔助繞組中采集反饋電壓，當主電路的輸出電流達到過載電流值時，過載采樣單元中的濾波電容E3電壓升高，并使濾波電容E3接入的基準電壓芯片U2動作，拉低保護動作單元中三極管Ul基級電壓，從而使三極管Ul的發(fā)射極電壓變低，進而使三極管Ul發(fā)射極當前輸出的電壓低于PWM控制器VCC端的欠壓門限值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于開關(guān)電源的輸出過載保護電路，其特征在于:所述的過載采樣單元中包括接入輔助繞組Nf2的限流電阻R4，所述限流電阻R4串接入整流二極管D3與分壓電阻R3、R6，所述分壓電阻R3與R6相互并聯(lián)；所述濾波電容E3并聯(lián)接入整流二極管D3與基準電壓芯片U2之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于開關(guān)電源的輸出過載保護電路，其特征在于:所述基準電壓芯片U2的兩端還并聯(lián)接入電位器R5，用于通過電位器R5調(diào)整過載采樣單元采樣電壓的大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的用于開關(guān)電源的輸出過載保護電路，其特征在于:所述的保護動作單元中包括接入輔助繞組Nfl的限流電阻R1，所述限流電阻Rl串接入整流二極管D2，整流二極管D2分別接入濾波電容E2與三極管Ul的集電極；所述三極管Ul的集電極與基極還并聯(lián)接入偏置電阻R2 ;用于由輔助繞組Nfl的輸出電壓通過電流電阻R1、整流二極管D2以及濾波電容E2進行整流濾波后，提供電壓給三極管Ul的集電極，再由三極管Ul的發(fā)射極將電壓輸出至PWM控制器VCC端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于開關(guān)電源的輸出過載保護電路，其特征在于:所述的保護動作單元中三極管Ul的發(fā)射極接入PWM控制器的VCC端。
【文檔編號】H02H7/10GK204258269SQ201420726126
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】劉愛國 申請人:武漢興通力電源技術(shù)有限公司