專利名稱：一種過溫保護(hù)電路及開關(guān)電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于開關(guān)電源領(lǐng)域，尤其涉及一種過溫保護(hù)電路及開關(guān)電源電路。
背景技術(shù)：
圖l示出了現(xiàn)有技術(shù)提供的過溫保護(hù)電路的具體電路，為了便于說明，僅示出了 與過溫保護(hù)電路相關(guān)的部分；過溫保護(hù)電路包括比較電路U7、可調(diào)分路調(diào)節(jié)器U8以及一 些電阻和電容；其中，電阻Rll與電阻R12串聯(lián)連接，電阻Rll與電阻R12的串聯(lián)連接端通 過電容Cll接地，電阻Rll與電阻R12的串聯(lián)連接端還通過電阻R13與比較電路U7中比較 器A1的反向輸入端-連接；電阻Rll的非串聯(lián)連接端連接至可調(diào)分路調(diào)節(jié)器U8的輸出端， 電阻R12的非串聯(lián)連接端接地；電阻R16、電阻R17以及電阻R18依次串聯(lián)連接在可調(diào)分路 調(diào)節(jié)器U8的輸出端與CTRL端之間，電阻R17和電阻R18的串聯(lián)連接端連接至比較電路U7 中比較器Al的輸出端(即比較電路U7的第1腳)，電阻R16和電阻R17的串聯(lián)連接端連接 至比較電路U7中比較器A1的正向輸入端+ ;可調(diào)分路調(diào)節(jié)器U8的地端接地，可調(diào)分路調(diào)節(jié) 器U8的輸入端通過電阻R14連接至電源VCC，可調(diào)分路調(diào)節(jié)器U8的輸入端還通過電阻R15 接地，可調(diào)分路調(diào)節(jié)器U8的輸入端同時還連接至可調(diào)分路調(diào)節(jié)器U8的輸出端；電容C12的 一端連接至可調(diào)分路調(diào)節(jié)器U8的輸出端，電容C12的另一端接地；比較電路U7的第8腳連 接電源VCC。 現(xiàn)有的過溫保護(hù)電路采用比較電路U7、可調(diào)分路調(diào)節(jié)器U8以及一些電阻和電容 組成一個遲滯比較電路，產(chǎn)生一個有效電平并控制其它電路；由于采用了集成運(yùn)算放大器 組成的比較電路U7，因此整個電路的成本較高，占用空間大；同時由于集成運(yùn)算放大器的 輸出電壓精度差導(dǎo)致過溫保護(hù)電路中的保護(hù)溫度的精度不好控制，溫度范圍也不便于調(diào) 試。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種過溫保護(hù)電路，旨在解決現(xiàn)有的過溫保護(hù)電路
成本高、占用空間大、保護(hù)溫度的精度不好控制以及溫度范圍不便于調(diào)試的問題。
本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的， 一種過溫保護(hù)電路，所述過溫保護(hù)電路包括可調(diào)分
路調(diào)節(jié)器、開關(guān)管、限流電阻R4、限流電阻R6、偏置電阻R7、在第二電源VIN與地之間依次串 聯(lián)連接的分壓電阻R1、溫度傳感器RT以及分壓電阻R3 ;所述可調(diào)分路調(diào)節(jié)器的輸入端連接 至所述分壓電阻R1與所述溫度傳感器RT的串聯(lián)連接端，所述可調(diào)分路調(diào)節(jié)器的地端接地； 所述限流電阻R4的一端連接至第一電源VCC，所述限流電阻R4的另一端連接至所述可調(diào)分 路調(diào)節(jié)器的輸出端；所述開關(guān)管的第一端連接至所述溫度傳感器RT與所述分壓電阻R3的 串聯(lián)連接端，所述開關(guān)管的第二端接地，所述開關(guān)管的控制端通過所述限流電阻R6連接至 所述可調(diào)分路調(diào)節(jié)器的輸出端，所述開關(guān)管的控制端還通過所述偏置電阻R7接地；所述開 關(guān)管的控制端用于控制所述開關(guān)管的第一端和第二端之間導(dǎo)通或關(guān)斷。
其中，所述溫度傳感器RT為熱敏電阻。
3
其中，所述開關(guān)管為三極管，所述三極管的基極通過所述限流電阻R6連接至所述 可調(diào)分路調(diào)節(jié)器的輸出端，所述三極管的發(fā)射極接地，所述三極管的集電極連接至所述溫 度傳感器RT與所述分壓電阻R3的串聯(lián)連接端。
其中，所述三極管為NPN型三極管。 其中，所述開關(guān)管為M0S管，所述M0S管的柵極通過限流電阻R6連接至可調(diào)分路 調(diào)節(jié)器的輸出端，所述M0S管的源極接地，所述MOS管的漏極連接至所述溫度傳感器RT與 所述分壓電阻R3的串聯(lián)連接端。 其中，所述過溫保護(hù)電路還包括濾波電容C1，所述濾波電容C1的一端連接至所 述溫度傳感器RT與所述分壓電阻R3的串聯(lián)連接端以及所述可調(diào)分路調(diào)節(jié)器的輸入端，所 述濾波電容C1的另一端接地。其中，所述過溫保護(hù)電路還包括限流電阻R5，所述限流電阻R5的一端連接至所
述可調(diào)分路調(diào)節(jié)器的輸出端與限流電阻R4連接的連接端，所述限流電阻R5的另一端通過
所述限流電阻R6連接至所述開關(guān)管的控制端。其中，所述第一 電源為低壓電源，所述第二電源為直流電壓。 其中，所述可調(diào)分路調(diào)節(jié)器為TL431芯片。 本發(fā)明實(shí)施例的目的還在于提供一種開關(guān)電源電路，所述開關(guān)電源電路包括上述 過溫保護(hù)電路。 本發(fā)明實(shí)施例提供的過溫保護(hù)電路將溫度傳感器感應(yīng)到的環(huán)境溫度與設(shè)定的閾 值溫度進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制可調(diào)分路調(diào)節(jié)器的通斷以及開關(guān)管的通斷，輸出過溫 保護(hù)控制信號從而實(shí)現(xiàn)過溫遲滯保護(hù)；該電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低、占用空間??；同時提高了 保護(hù)溫度的控制精度，便于調(diào)試。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的過溫保護(hù)電路的電路圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的過溫保護(hù)電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。 本發(fā)明實(shí)施例提供的過溫保護(hù)電路可以應(yīng)用于開關(guān)電源等需要過溫保護(hù)的用電 設(shè)備中，特別應(yīng)用于DC/DC電壓轉(zhuǎn)換電路、大電流的LED驅(qū)動電路以及開關(guān)電源電路中。圖 2示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的過溫保護(hù)電路的電路，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施 例相關(guān)的部分，詳述如下。 過溫保護(hù)電路包括可調(diào)分路調(diào)節(jié)器U1、開關(guān)管11、限流電阻R4、限流電阻R6、偏 置電阻R7、在第二電源VIN與地之間依次串聯(lián)連接的分壓電阻R1、溫度傳感器RT以及分壓 電阻R3 ;可調(diào)分路調(diào)節(jié)器Ul的輸入端連接至分壓電阻Rl與溫度傳感器RT的串聯(lián)連接端 Sl，可調(diào)分路調(diào)節(jié)器Ul的地端接地；限流電阻R4的一端連接至第一電源VCC，限流電阻R4 的另一端連接至可調(diào)分路調(diào)節(jié)器U1的輸出端；開關(guān)管11的第一端連接至溫度傳感器RT與分壓電阻R3的串聯(lián)連接端S2，開關(guān)管11的第二端接地，開關(guān)管11的控制端通過限流電阻
R6連接至可調(diào)分路調(diào)節(jié)器U1的輸出端，開關(guān)管11的控制端還通過偏置電阻R7接地；開關(guān)
管11的控制端用于控制開關(guān)管11的第一端和第二端之間導(dǎo)通或關(guān)斷。 其中，溫度傳感器RT可以為熱敏電阻；熱敏電阻是由半導(dǎo)體陶瓷材料組成，利
用溫度的變化來改變電阻的阻值；在本發(fā)明實(shí)施例中，溫度傳感器RT采用負(fù)溫度系數(shù)
(Negative Temperature Coeffl Cient，NTC)熱敏電阻，NTC熱敏電阻是指隨溫度上升電阻
阻值呈指數(shù)關(guān)系減小、具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻；可以采用錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳、鋅等兩
種或兩種以上的金屬氧化物進(jìn)行充分混合、成型、燒結(jié)等工藝制成NTC熱敏電阻；NTC熱敏
電阻的電阻率和材料常數(shù)隨材料成分比例、燒結(jié)氣氛、燒結(jié)溫度和結(jié)構(gòu)狀態(tài)不同而變化。 在本發(fā)明實(shí)施例中，可調(diào)分路調(diào)節(jié)器U1可以為三端的可調(diào)分路調(diào)節(jié)器，也可以為
四端、五端、六端的可調(diào)分路調(diào)節(jié)器并聯(lián)后引出三個端子。 在本發(fā)明實(shí)施例中，開關(guān)管可以為三極管Q1，其中，三極管Q1的基極通過限流電 阻R6連接至可調(diào)分路調(diào)節(jié)器U1的輸出端，三極管Q1的發(fā)射極接地，三極管Q1的集電極連 接至溫度傳感器RT與分壓電阻R3的串聯(lián)連接端S2。作為本發(fā)明的一個實(shí)施例，三極管Q1 為NPN型三極管。 在本發(fā)明實(shí)施例中，開關(guān)管還可以為MOS管，其中，M0S管的柵極通過限流電阻R6 連接至可調(diào)分路調(diào)節(jié)器U1的輸出端，MOS管的源極接地，MOS管的漏極連接至溫度傳感器 RT與分壓電阻R3的串聯(lián)連接端S2。 在本發(fā)明實(shí)施例中，開關(guān)管11還可以為可控硅、繼電器等其他任何起開關(guān)作用的 開關(guān)元件。 在本發(fā)明實(shí)施例中，過溫保護(hù)電路還包括濾波電容Cl，濾波電容Cl的一端連接 至溫度傳感器RT與分壓電阻R1的串聯(lián)連接端S1以及可調(diào)分路調(diào)節(jié)器U1的輸入端，濾波 電容C1的另一端接地。 在本發(fā)明實(shí)施例中，過溫保護(hù)電路還包括限流電阻R5，限流電阻R5的一端連接 至可調(diào)分路調(diào)節(jié)器U1的輸出端，限流電阻R5的另一端通過限流電阻R6連接至開關(guān)管11 的控制端。 在本發(fā)明實(shí)施例中，第一 電源VCC可以為低壓電源，第二電源VIN可以為直流電壓 或交流經(jīng)整流濾波后的電壓。 在本發(fā)明實(shí)施例中，可調(diào)分路調(diào)節(jié)器U1可以為TL431芯片。可調(diào)分路調(diào)節(jié)器Ul 的基準(zhǔn)電壓可以為1. 25V或2. 5V。 為了更進(jìn)一步的說明本發(fā)明實(shí)施例提供的過溫保護(hù)電路，現(xiàn)結(jié)合圖2詳述其工作 原理如下，為了便于說明，需要過溫保護(hù)的電子設(shè)備以開關(guān)電源電路為例，溫度傳感器RT 以熱敏電阻為例，開關(guān)管11以三極管Q1為例 通電后，當(dāng)熱敏電阻RT感應(yīng)的環(huán)境溫度T低于設(shè)定的第一閾值溫度Ton時，取消 對開關(guān)電源電路的過溫保護(hù)，開關(guān)電源電路開始正常工作；當(dāng)熱敏電阻RT感應(yīng)的環(huán)境溫度 T高于設(shè)定的第二閾值溫度Toff時，開關(guān)電源電路受保護(hù)，開關(guān)電源電路停止工作。當(dāng)開關(guān) 電源電路正常工作時，環(huán)境溫度T小于第二閾值溫度Toff ，且第一閾值溫度Ton小于第二閾 值溫度Toff 。 當(dāng)設(shè)備正常無故障，在常溫下工作時，通電后，開始工作，環(huán)境溫度T從常溫逐漸上升，熱敏電阻RT的阻值逐漸變小，直到環(huán)境溫度T穩(wěn)定，且T < Toff，可調(diào)分路調(diào)節(jié)器Ul 的參考電平端Vref的電壓大于2. 5V，可調(diào)分路調(diào)節(jié)器U1導(dǎo)通，過溫保護(hù)控制信號輸出端 CTRL是低電平，三極管Q1不導(dǎo)通，2. 5V < Vref = VCCX (RT+R3)/(R1+RT+R3)，開關(guān)電源電 路不被過溫保護(hù)。當(dāng)開關(guān)電源電路工作功耗過大，或環(huán)境溫度T出現(xiàn)異常，環(huán)境溫度T上 升，熱敏電阻RT的阻值逐漸變小，當(dāng)環(huán)境溫度T等于第二閾值溫度Toff，2. 5V = Vref = VCCX (RT+R3) / (R1+RT+R3)，可調(diào)分路調(diào)節(jié)器Ul關(guān)斷，過溫保護(hù)控制信號輸出端CTRL是高 電平，三極管Q1導(dǎo)通，2. 5V > Vref = VCCXRT/(R1+RT)，開關(guān)電源電路被過溫保護(hù)。開關(guān) 電源電路被保護(hù)后，環(huán)境溫度T從第二閾值溫度Toff開始降低，熱敏電阻RT的阻值逐漸變 大，當(dāng)環(huán)境溫度T降到一定值(即第一閾值溫度Ton)時，2. 5V = Vref = VINXRT/(R1+RT)， 可調(diào)分路調(diào)節(jié)器Ul導(dǎo)通，過溫保護(hù)控制信號輸出端CTRL是低電平，三極管Ql關(guān)斷，2. 5V < Vref = VINX (RT+R3) / (R1+RT+R3)，開關(guān)電源電路取消保護(hù)。 相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例提供的過溫保護(hù)電路將溫度傳感器感應(yīng)到的環(huán)境 溫度與設(shè)定的閾值溫度進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制可調(diào)分路調(diào)節(jié)器的通斷以及開關(guān)管的 通斷，輸出過溫保護(hù)控制信號從而實(shí)現(xiàn)過溫遲滯保護(hù)；該電路結(jié)構(gòu)簡單、且通過采用精度高 的TL431以及電阻提高了保護(hù)溫度的控制精度，便于調(diào)試；同時采用了常見開關(guān)管三極管， 故降低了成本，減小了整個電路的占用空間。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種過溫保護(hù)電路，其特征在于，所述過溫保護(hù)電路包括可調(diào)分路調(diào)節(jié)器、開關(guān)管、限流電阻R4、限流電阻R6、偏置電阻R7、在第二電源與地之間依次串聯(lián)連接的分壓電阻R1、溫度傳感器RT以及分壓電阻R3；所述可調(diào)分路調(diào)節(jié)器的輸入端連接至所述分壓電阻R1與所述溫度傳感器RT的串聯(lián)連接端，所述可調(diào)分路調(diào)節(jié)器的地端接地；所述限流電阻R4的一端連接至第一電源，所述限流電阻R4的另一端連接至所述可調(diào)分路調(diào)節(jié)器的輸出端；所述開關(guān)管的第一端連接至所述溫度傳感器RT與所述分壓電阻R3的串聯(lián)連接端，所述開關(guān)管的第二端接地，所述開關(guān)管的控制端通過所述限流電阻R6連接至所述可調(diào)分路調(diào)節(jié)器的輸出端，所述開關(guān)管的控制端還通過所述偏置電阻R7接地；所述開關(guān)管的控制端用于控制所述開關(guān)管的第一端和第二端之間導(dǎo)通或關(guān)斷。
2. 如權(quán)利要求1所述的過溫保護(hù)電路，其特征在于，所述溫度傳感器RT為熱敏電阻。
3. 如權(quán)利要求1所述的過溫保護(hù)電路，其特征在于，所述開關(guān)管為三極管，所述三極管 的基極通過所述限流電阻R6連接至所述可調(diào)分路調(diào)節(jié)器的輸出端，所述三極管的發(fā)射極 接地，所述三極管的集電極連接至所述溫度傳感器RT與所述分壓電阻R3的串聯(lián)連接端。
4. 如權(quán)利要求3所述的過溫保護(hù)電路，其特征在于，所述三極管為NPN型三極管。
5. 如權(quán)利要求1所述的過溫保護(hù)電路，其特征在于，所述開關(guān)管為M0S管，所述M0S管 的柵極通過限流電阻R6連接至所述可調(diào)分路調(diào)節(jié)器的輸出端，所述M0S管的源極接地，所 述M0S管的漏極連接至所述溫度傳感器RT與所述分壓電阻R3的串聯(lián)連接端。
6. 如權(quán)利要求1所述的過溫保護(hù)電路，其特征在于，所述過溫保護(hù)電路還包括濾波電 容C1，所述濾波電容C1的一端連接至所述溫度傳感器RT與所述分壓電阻R3的串聯(lián)連接端 以及所述可調(diào)分路調(diào)節(jié)器的輸入端，所述濾波電容Cl的另一端接地。
7. 如權(quán)利要求1所述的過溫保護(hù)電路，其特征在于，所述過溫保護(hù)電路還包括限流電 阻R5，所述限流電阻R5的一端連接至所述可調(diào)分路調(diào)節(jié)器的輸出端與限流電阻R4連接的 連接端，所述限流電阻R5的另一端通過所述限流電阻R6連接至所述開關(guān)管的控制端。
8. 如權(quán)利要求1所述的過溫保護(hù)電路，其特征在于，所述第一電源為低壓電源，所述第 二電源為直流電壓。
9. 如權(quán)利要求1所述的過溫保護(hù)電路，其特征在于，所述可調(diào)分路調(diào)節(jié)器為TL431芯片。
10. —種開關(guān)電源電路，其特征在于，所述開關(guān)電源電路包括權(quán)利要求l-9任一項(xiàng)所述 的過溫保護(hù)電路。
全文摘要
本發(fā)明適用于開關(guān)電源領(lǐng)域，提供了一種過溫保護(hù)電路及開關(guān)電源電路；過溫保護(hù)電路包括可調(diào)分路調(diào)節(jié)器、開關(guān)管、限流電阻R4、限流電阻R6、偏置電阻R7、在第二電源VIN與地之間依次串聯(lián)連接的分壓電阻R1、溫度傳感器RT以及分壓電阻R3。本發(fā)明提供的過溫保護(hù)電路將溫度傳感器感應(yīng)到的環(huán)境溫度與設(shè)定的閾值溫度進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制可調(diào)分路調(diào)節(jié)器的通斷以及開關(guān)管的通斷，輸出過溫保護(hù)控制信號從而實(shí)現(xiàn)過溫遲滯保護(hù)；該電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低、占用空間小；同時提高了保護(hù)溫度的控制精度，便于調(diào)試。
文檔編號H02H5/04GK101707350SQ200910110689
公開日2010年5月12日 申請日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者周明杰, 陳永倫 申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司