一種輔助供電欠壓保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及欠壓保護(hù)電路技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種輔助供電欠壓保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]電能的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用徹底改變了人類的生產(chǎn)和生活狀態(tài)，對19世紀(jì)人類最偉大發(fā)明的評選中，電力系統(tǒng)獨(dú)占鰲頭。這客觀地反映了電能對促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展和提升人類文明做出的重要貢獻(xiàn)，電力作為一種涉及國計(jì)民生的基礎(chǔ)性資源，對社會(huì)的正常生產(chǎn)及民眾的日常生活具有極為重要的意義。在現(xiàn)代社會(huì)，電力是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的神經(jīng)中樞、動(dòng)力之源，是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的總開關(guān)，沒有了電，一切便迅速陷入全面癱瘓，故電力系統(tǒng)在運(yùn)行中失去穩(wěn)定性是最嚴(yán)重的事故。其中最重要的是短路故障，一旦發(fā)生短路故障，線路電壓會(huì)在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)大幅度降低甚至消失的現(xiàn)象，它會(huì)給線路和電器設(shè)備帶來損傷。一旦系統(tǒng)失去穩(wěn)定，應(yīng)采取相應(yīng)的措施，限制事故范圍，減小由此帶來的損失，并盡快恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
[0003]目前許多開關(guān)電源的設(shè)計(jì)中，都沒有考慮到欠壓保護(hù)電路。如圖1所示為傳統(tǒng)開關(guān)電源常用的一種供電方式，該電路當(dāng)AC源掉電后，由于原邊MOS不能迅速完全關(guān)斷，引起電感和寄生電容發(fā)生LC諧振，輔助供電繞組也會(huì)出現(xiàn)諧振電壓，導(dǎo)致LDO (低壓差線性穩(wěn)壓器)做開關(guān)動(dòng)作，進(jìn)而MCU端出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)，達(dá)不到預(yù)想的效果。
[0004]圖2所示為一種加入了穩(wěn)壓二極管的輔助供電電路，該電路嘗試使用穩(wěn)壓二極管達(dá)到欠壓保護(hù)目的，但由于穩(wěn)壓二極管鉗位電壓的精度不高，可能會(huì)跟理論計(jì)算出的供電電壓有偏差，因此該輔助供電電路無法做到精確供電，同時(shí)電路的抗干擾能力和穩(wěn)定性都不尚。
[0005]以上二種電路都會(huì)受到開關(guān)電源原邊的影響，從而使MCU無法進(jìn)入正常工作或開關(guān)機(jī)狀態(tài)，造成普通開關(guān)電源在關(guān)機(jī)時(shí)適配的光源出現(xiàn)閃爍的情況。在智能調(diào)光電源中，用輔助供電的模塊，若沒有欠壓保護(hù)電路，在關(guān)機(jī)之后，會(huì)出現(xiàn)模塊重復(fù)開關(guān)機(jī)多次，導(dǎo)致整個(gè)工作系統(tǒng)不正常。從電源的設(shè)計(jì)角度去看，加入欠壓保護(hù)電路的電源產(chǎn)品是十分迫切的。
[0006]經(jīng)檢索，關(guān)于欠壓保護(hù)電路的技術(shù)方案，現(xiàn)有技術(shù)中已有較多方案公開，如中國專利申請?zhí)?01310469788.6，申請日為2013年10月10日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:一種過壓及欠壓保護(hù)電路；該申請案包括連接在電源電路中的欠壓保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路和輸出控制電路，欠壓保護(hù)電路由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電容Cl、電容C2、穩(wěn)壓二極管DZ1、穩(wěn)壓二極管DZ2、三極管Ql和三極管Q2組成，過壓保護(hù)電路由電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電容C3、電容C4、穩(wěn)壓二極管DZ3、穩(wěn)壓二極管DZ4、穩(wěn)壓二極管DZ5、三極管Q3和三極管Q4組成，輸出控制電路由電阻R11、電容C5、M0S晶體管Q5和二極管Dl組成。該申請案采用了無源器件，不僅能夠?qū)╇婋娫催M(jìn)行過壓和欠壓保護(hù)，且消耗功耗低、反應(yīng)速度快。但該申請案電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大，運(yùn)行和維護(hù)成本較高，不適于在開關(guān)電源中應(yīng)用?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0007]1.實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題
[0008]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有開關(guān)電源輔助供電電路缺乏欠壓保護(hù)模塊，導(dǎo)致輔助供電系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性差、抗干擾能力弱，精度低的不足，提供了一種輔助供電欠壓保護(hù)電路；本實(shí)用新型很好的避免了由于開關(guān)電源AC-DC端的不穩(wěn)定，輔助供電端設(shè)備被影響無法正常工作的問題，大大提高了電源的性能。
[0009]2.技術(shù)方案
[0010]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
[0011]本實(shí)用新型的一種輔助供電欠壓保護(hù)電路，包括穩(wěn)壓二極管D5、PNP三極管Q5、NPN三極管Q6、電阻R16、電阻R17、電阻R18和電阻R19，所述穩(wěn)壓二極管D5的負(fù)極與輔助供電繞組的輸出端相連，該穩(wěn)壓二極管D5的正極與電阻R16的一端相連，電阻R16的另一端分別與電阻R17的一端、NPN三極管Q6的基極相連，所述電阻R17的另一端和NPN三極管Q6的發(fā)射極均接地；NPN三極管Q6的集電極與電阻R18的一端相連，電阻R18的另一端分別與電阻R19的一端、PNP三極管Q5的基極相連，電阻R19的另一端和PNP三極管Q5的發(fā)射極均與輔助供電繞組的輸出端相連；所述PNP三極管Q5的集電極連接LDO的輸入端。
[0012]作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，該輔助供電欠壓保護(hù)電路還包括電阻R20，所述電阻R20的一端與PNP三極管Q5的集電極相連，該電阻R20的另一端接地。
[0013]3.有益效果
[0014]采用本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0015](I)本實(shí)用新型的一種輔助供電欠壓保護(hù)電路，通過調(diào)節(jié)電阻R18和R19的大小，可以控制PNP三極管Q5的集電極電流Ic的大小，主電源掉電之后，Ux出現(xiàn)諧振，只需保證Ux〈UD5，則可以可靠保證PNP三極管Q5不導(dǎo)通，進(jìn)而保證了 MCU不會(huì)出現(xiàn)打嗝狀態(tài)，系統(tǒng)完全處于不工作狀態(tài)，提高了輔助供電系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性、抗干擾能力等綜合性能；
[0016](2)本實(shí)用新型的一種輔助供電欠壓保護(hù)電路，電路結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，易于實(shí)施，便于推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0017]圖1為傳統(tǒng)開關(guān)電源輔助供電電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為加入了穩(wěn)壓二極管的輔助供電電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型的一種輔助供電欠壓保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作詳細(xì)描述:
[0021]實(shí)施例1
[0022]參看圖3，本實(shí)施例的一種輔助供電欠壓保護(hù)電路，加入該欠壓保護(hù)電路，得到了高穩(wěn)定性，抗干擾能力強(qiáng)，精度高的輔助供電系統(tǒng)。本實(shí)施例的電路拓?fù)湟苑醇な诫娫礊橹麟娫?，輔助繞組正常輸出電壓為12V，LDO為3.3V輸出，MCU啟動(dòng)電壓為3.3V。
[0023]本實(shí)施例的欠壓保護(hù)電路包括穩(wěn)壓二極管D5、PNP三極管Q5、NPN三極管Q6、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19和電阻R20，所述穩(wěn)壓二極管D5的負(fù)極與輔助供電繞組的輸出端相連，該穩(wěn)壓二極管D5的正極與電阻R16的一端相連，電阻R16的另一端分別與電阻R17的一端、NPN三極管Q6的基極相連，所述電阻R17的另一端和NPN三極管Q6的發(fā)射極均接地；NPN三極管Q6的集電極與電阻R18的一端相連，電阻R18的另一端分別與電阻R19的一端、PNP三極管Q5的基極相連，電阻R19的另一端和PNP三極管Q5的發(fā)射極均與輔助供電繞組的輸出端相連，所述PNP三極管Q5的集電極分別與LDO的輸入端和電阻R20的一端相連，該電阻R20的另一端接地，電阻R20在上電瞬間防止電壓有過沖，可以通過電阻R20瞬間拉低；在掉電之后電阻R20加快輔助供電繞組掉電速度，迅速拉低輔助電壓，從而LDO進(jìn)入完全關(guān)閉狀態(tài)。
[0024]本實(shí)施例的欠壓保護(hù)電路可以分為5個(gè)小模塊:1、做欠壓保護(hù)點(diǎn)的穩(wěn)壓二極管D5，Ux>UD5時(shí)，穩(wěn)壓二極管D5反向擊穿，否則不導(dǎo)通；2、做分壓采樣部分的電阻R16和電阻R17，Uy = (Ux-UD5)R17/(R16+R17) ;3、起開關(guān)作用的 NPN 三極管 Q6，Uy>Ube 時(shí)，NPN 三極管Q6導(dǎo)通，否則不導(dǎo)通；4、起開關(guān)作用的PNP三極管Q5以及電阻R19，其中，電阻R19主要有兩個(gè)作用:PNP三極管Q5導(dǎo)通前維持Q5的基極電壓Ub和發(fā)射極電壓Ue的電位相等，防止誤導(dǎo)通；PNP三極管Q5導(dǎo)通后起分流作用，避免Ibe過大，防止PNP三極管Q5發(fā)熱明顯，減小功耗；5、限制PNP三極管Q5導(dǎo)通后基極電流Ib'大小的限流電阻R18，Ib' = (Ux-Ube)/R18(忽略NPN三極管Q6的導(dǎo)通壓降)，Ic= β Ib'，避免Ic過大，對LDO和單片機(jī)造成明顯發(fā)熱和電流擊穿。
[0025]本實(shí)施例的工作原理如下:
[0026]當(dāng)輔助供電繞組的輸出電壓Ux大于穩(wěn)壓二極管D5的擊穿電壓，且滿足(UX-UD5)R17/(R16+R17)>Ube時(shí)，NPN三極管Q6導(dǎo)通，將PNP三極管Q5的基極電壓拉低，PNP三極管Q5導(dǎo)通，則LDO輸入端電壓Vin = Ux-0.7V，此時(shí)PNP三極管Q5的基極電流為Ib' = Ube/R19+Ib = (Ux-Ube)/R18，Ib為PNP三極管Q5自身的驅(qū)動(dòng)電流，又因Ic = 0 1b'，故調(diào)節(jié)R18和R19的大小可以合理的控制PNP三極管Q5的集電極電流Ic的大小，當(dāng)輸入電壓Ux小于穩(wěn)壓二極管D5的擊穿電壓，則PNP三極管Q5不導(dǎo)通，LDO無法供電，單片機(jī)不工作。主電源掉電之后，Ux出現(xiàn)諧振，只需保證此時(shí)Ux〈UD5，PNP三極管Q5不導(dǎo)通，那么MCU不會(huì)出現(xiàn)打嗝狀態(tài)，系統(tǒng)完全處于不工作狀態(tài)。
[0027]實(shí)施例1所述的一種輔助供電欠壓保護(hù)電路，通過穩(wěn)壓二極管D5控制欠壓保護(hù)點(diǎn)，通過電壓采樣精確控制三極管開關(guān)，很好的避免了由于開關(guān)電源AC-DC端的不穩(wěn)定，輔助供電端設(shè)備被影響無法正常工作的問題，且在此基礎(chǔ)上大大提高了電源的性能，電路結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，易于實(shí)施，便于推廣應(yīng)用。
[0028]以上示意性的對本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種輔助供電欠壓保護(hù)電路，其特征在于:包括穩(wěn)壓二極管D5、PNP三極管Q5、NPN三極管Q6、電阻R16、電阻R17、電阻R18和電阻R19，所述穩(wěn)壓二極管D5的負(fù)極與輔助供電繞組的輸出端相連，該穩(wěn)壓二極管D5的正極與電阻R16的一端相連，電阻R16的另一端分別與電阻R17的一端、NPN三極管Q6的基極相連，所述電阻R17的另一端和NPN三極管Q6的發(fā)射極均接地；NPN三極管Q6的集電極與電阻R18的一端相連，電阻R18的另一端分別與電阻R19的一端、PNP三極管Q5的基極相連，電阻R19的另一端和PNP三極管Q5的發(fā)射極均與輔助供電繞組的輸出端相連；所述PNP三極管Q5的集電極連接LDO的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輔助供電欠壓保護(hù)電路，其特征在于:該輔助供電欠壓保護(hù)電路還包括電阻R20，所述電阻R20的一端與PNP三極管Q5的集電極相連，該電阻R20的另一端接地。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種輔助供電欠壓保護(hù)電路，包括穩(wěn)壓二極管D5、PNP三極管Q5、NPN三極管Q6、電阻R16、R17、R18和R19，穩(wěn)壓二極管D5的負(fù)極與輔助供電繞組的輸出端相連，D5的正極與R16的一端相連，R16的另一端分別與R17的一端、NPN三極管Q6的基極相連，R17的另一端和Q6的發(fā)射極均接地；NPN三極管Q6的集電極與R18的一端相連，R18的另一端分別與R19的一端、PNP三極管Q5的基極相連，R19的另一端和PNP三極管Q5的發(fā)射極均與輔助供電繞組的輸出端相連；PNP三極管Q5的集電極連接LDO的輸入端。本實(shí)用新型很好的避免了由于開關(guān)電源AC-DC端的不穩(wěn)定，輔助供電端設(shè)備被影響無法正常工作的問題，大大提高了電源的性能。
【IPC分類】H02H3-24
【公開號】CN204464946
【申請?zhí)枴緾N201520220029
【發(fā)明人】黃杰
【申請人】安徽康佳綠色照明技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月13日