一種帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路，包括：主功率變換電路，通過(guò)接入控制信號(hào)，對(duì)諧振控制器芯片的電能轉(zhuǎn)換過(guò)程進(jìn)行控制，對(duì)電源輸入端的電壓信號(hào)進(jìn)行功率變換，減小輸出電壓信號(hào)；恒流恒壓控制電路，設(shè)置有電流環(huán)路與電壓環(huán)路，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓端的電壓信號(hào)，并在開(kāi)關(guān)電源電路發(fā)生短路時(shí)控制所述開(kāi)關(guān)電源電路工作在恒流恒壓模式；以及，短路保護(hù)電路，在開(kāi)關(guān)電源發(fā)生短路并檢測(cè)到所述開(kāi)關(guān)電源電路進(jìn)入恒流恒壓模式時(shí)，向所述主功率變換電路發(fā)送過(guò)壓保護(hù)信號(hào)，控制所述諧振控制器芯片的工作狀態(tài)，減小輸出電壓信號(hào)。本發(fā)明提供的開(kāi)關(guān)電源電路，具有低功耗、防溫升、負(fù)載能力強(qiáng)與適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】—種帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，開(kāi)關(guān)電源已成為市場(chǎng)上的主流電源，隨著開(kāi)關(guān)電源的成熟化、標(biāo)準(zhǔn)化與國(guó)際化，國(guó)際上對(duì)開(kāi)關(guān)電源的要求更加嚴(yán)苛。且隨著國(guó)際對(duì)能源和環(huán)保問(wèn)題的日益重視，開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境等方面也勢(shì)在必行，為此，國(guó)內(nèi)外著名的開(kāi)關(guān)電源廠商在節(jié)能、效率、功耗、環(huán)保等問(wèn)題上格外重視，同時(shí)對(duì)開(kāi)關(guān)電源的體積、重量、質(zhì)量、安全、使用環(huán)境、集中監(jiān)控、并機(jī)擴(kuò)容等提出了更多要求。
[0003]當(dāng)前，傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)電源并沒(méi)有考慮當(dāng)負(fù)載設(shè)備(外部器件或者外部設(shè)備)發(fā)生短路時(shí)造成開(kāi)關(guān)電源電路的功耗及溫升問(wèn)題?，F(xiàn)有技術(shù)中為了解決該問(wèn)題，對(duì)開(kāi)關(guān)電源電路進(jìn)行改進(jìn)，例如，對(duì)輸出短路采用自鎖方式，即一旦檢測(cè)發(fā)現(xiàn)短路現(xiàn)象，則關(guān)閉輸出電壓，這樣就造成了開(kāi)關(guān)電源需重新復(fù)位開(kāi)機(jī)才能正常工作，同時(shí)也降低了開(kāi)關(guān)電源的帶載能力；此夕卜，還有另一種開(kāi)關(guān)電源在輸出短路上采用打隔(自恢復(fù))的方式來(lái)應(yīng)對(duì)短路情況的發(fā)生。雖然該技術(shù)方案能夠在一定程度上起到了短路保護(hù)的作用，但其不帶恒流恒壓工作模式控制的開(kāi)關(guān)電源因而難以實(shí)現(xiàn)并機(jī)擴(kuò)容而限制開(kāi)關(guān)電源的應(yīng)用。而純粹的恒流恒壓型開(kāi)關(guān)電源輸出短路時(shí)缺點(diǎn)是，開(kāi)關(guān)電源(約1000瓦)一般都有幾十瓦的損耗，從而造成能源的浪費(fèi)，且也會(huì)造成隨著電源的溫升而超過(guò)安全規(guī)范的要求，存在嚴(yán)重的安全隱患，同時(shí)也不能滿足節(jié)能、環(huán)保要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路，能夠在發(fā)生短路時(shí)降低或關(guān)閉輸出電壓信號(hào)，保護(hù)開(kāi)關(guān)電源電路并節(jié)約能源消耗，并實(shí)現(xiàn)電源的并機(jī)功能。
[0005]為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路，包括:
[0006]主功率變換電路，通過(guò)接入控制信號(hào)，對(duì)諧振控制器芯片的電能轉(zhuǎn)換過(guò)程進(jìn)行控制，對(duì)電源輸入端的電壓信號(hào)進(jìn)行功率變換，減小輸出電壓信號(hào)，以在發(fā)生短路時(shí)保護(hù)開(kāi)關(guān)電源電路；
[0007]恒流恒壓控制電路，設(shè)置有電流環(huán)路與電壓環(huán)路，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓端的電壓信號(hào)，并在開(kāi)關(guān)電源電路發(fā)生短路時(shí)控制所述開(kāi)關(guān)電源電路工作在恒流恒壓模式；
[0008]以及，短路保護(hù)電路，在開(kāi)關(guān)電源發(fā)生短路并檢測(cè)到所述開(kāi)關(guān)電源電路進(jìn)入恒流恒壓模式時(shí)，向所述主功率變換電路發(fā)送過(guò)壓保護(hù)信號(hào)，控制所述諧振控制器芯片的工作狀態(tài)，減小輸出電壓信號(hào)。
[0009]在一種可實(shí)現(xiàn)方式中，所述短路保護(hù)電路包括第一運(yùn)算放大器、過(guò)壓保護(hù)信號(hào)端和開(kāi)關(guān)電源副邊供電端，以及，由第一二極管、第二二極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容和保護(hù)光耦發(fā)射器組成的外圍電路；
[0010]其中，所述保護(hù)光耦發(fā)射器與所述第一電阻、第一二極管依次串聯(lián)，且所述保護(hù)光耦發(fā)射器的陰極接地、陽(yáng)極與所述第一電阻的任一端連接；所述第一二極管為共陰極雙二極管，且所述第一二極管的一個(gè)陽(yáng)極與所述過(guò)壓保護(hù)信號(hào)端連接，所述第一二極管的另一個(gè)陽(yáng)極與所述第二二極管的陽(yáng)極連接；
[0011]所述第一電容的一端接地，另一端與所述第二二極管的陽(yáng)極連接；所述第二二極管的陰極串聯(lián)所述第二電阻后連接在所述第一運(yùn)算放大器的正相輸入端上；所述第一運(yùn)算放大器的正電源端為所述開(kāi)關(guān)電源副邊供電端；所述第一運(yùn)算放大器的負(fù)電源端接地；所述第二電容的一端接地，另一端連接在所述開(kāi)關(guān)電源副邊供電端；所述第三電容的一端接地，另一端連接在所述第一運(yùn)算放大器的正相輸入端；
[0012]所述第三電阻的一端連接在所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端，另一端為基準(zhǔn)電壓端；第四電阻的一端與所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端連接，另一端接地；所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與第二二極管的陽(yáng)極連接；
[0013]所述第五電阻的一端接地，另一端與所述第一運(yùn)算放大器的正相輸入端連接；所述第六電阻的一端與所述第一運(yùn)算放大器的正相輸入端連接，另一端為電流放大采樣端；所述第四電容的一端接地，另一端連接在所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端上。
[0014]優(yōu)選地，所述短路保護(hù)電路通過(guò)調(diào)節(jié)所述第二電阻的阻值，控制開(kāi)關(guān)電源電路進(jìn)入自鎖狀態(tài)或自恢復(fù)狀態(tài)。
[0015]進(jìn)一步地，所述短路保護(hù)電路還包括第二運(yùn)算放大器、輸出電壓檢測(cè)端、工作模式控制端，以及，由第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第三二極管、第五電容和第一晶體三極管組成的外圍電路；
[0016]其中，所述第七電阻的一端與所述電流放大采樣端連接，另一端連接在所述第二運(yùn)算放大器的輸出端上；所述第五電阻、所述第六電阻、所述第七電阻與所述第三電容構(gòu)成延時(shí)電路；
[0017]所述第三二極管的陰極連接在所述第二運(yùn)算放大器的輸出端上，陽(yáng)極與所述第八電阻的一端連接；
[0018]所述第八電阻與所述第九電阻串聯(lián)后連接在所述基準(zhǔn)電壓端上；所述第二運(yùn)算放大器的正相輸入端連接在所述第八電阻與第九電阻的串聯(lián)點(diǎn)上；所述第十電阻的一端連接在所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端，另一端為所述輸出電壓檢測(cè)端；
[0019]所述第一晶體三極管的發(fā)射極與所述電流放大采樣端連接，集電極接地，基極連接在第十一電阻與第十二電阻的串聯(lián)點(diǎn)上；所述第十一電阻與第十二電阻串聯(lián)后的一端接地，另一端為所述工作模式控制端；所述第十三電阻與第五電容并聯(lián)后的一端接地，另一端與所述第二運(yùn)算放大器的正相輸入端連接。
[0020]本發(fā)明提供的一種帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路，具有以下有益效果:通過(guò)設(shè)置主功率變換電路，通過(guò)接入控制信號(hào)對(duì)其中的諧振控制器芯片的電能轉(zhuǎn)換過(guò)程進(jìn)行控制，對(duì)電源輸入端的電壓信號(hào)進(jìn)行功率變換，減小輸出電壓信號(hào)，以在發(fā)生短路時(shí)保護(hù)開(kāi)關(guān)電源電路；通過(guò)設(shè)置恒流恒壓控制電路控制所述開(kāi)關(guān)電源電路工作在恒流恒壓模式，提高開(kāi)關(guān)電源電路的帶載能力；通過(guò)設(shè)置短路保護(hù)電路以在發(fā)生短路時(shí)驅(qū)動(dòng)主功率變換電路，減小輸出電壓信號(hào)，保護(hù)開(kāi)關(guān)電源電路并實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)電源電路的并機(jī)功能。因此，本發(fā)明提供的開(kāi)關(guān)電源電路在實(shí)現(xiàn)了短路保護(hù)的基礎(chǔ)上，同時(shí)解決了輸出短路帶來(lái)的功耗及溫升問(wèn)題，增強(qiáng)了開(kāi)關(guān)電源電路的帶載能力與拓寬了開(kāi)關(guān)電源電路的適用范圍。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明提供的帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的短路保護(hù)電路的一種具體電路原理圖。
[0023]圖3是本發(fā)明提供第二實(shí)施例提供的短路保護(hù)電路的又一種具體電路原理圖。
[0024]圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的恒流恒壓控制電路的一種電路原理圖。
[0025]圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的開(kāi)關(guān)電源電路的一種完整電路原理圖。
[0026]圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的主功率變換電路的部分電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0028]參見(jiàn)圖1，是本發(fā)明提供的帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]具體地，所述的帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路，包括:
[0030]主功率變換電路100，通過(guò)接入控制信號(hào)，對(duì)諧振控制器芯片的電能轉(zhuǎn)換過(guò)程進(jìn)行控制，對(duì)電源輸入端的電壓信號(hào)進(jìn)行功率變換，減小輸出電壓信號(hào)，以在發(fā)生短路時(shí)保護(hù)開(kāi)關(guān)電源電路；
[0031 ] 恒流恒壓控制電路200，設(shè)置有電流環(huán)路與電壓環(huán)路，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓端的電壓信號(hào)，并在開(kāi)關(guān)電源電路發(fā)生短路時(shí)控制所述開(kāi)關(guān)電源電路工作在恒流恒壓模式；
[0032]以及，短路保護(hù)電路300，在開(kāi)關(guān)電源發(fā)生短路并檢測(cè)到所述開(kāi)關(guān)電源電路進(jìn)入恒流恒壓模式時(shí)，向所述主功率變換電路100發(fā)送過(guò)壓保護(hù)信號(hào)，控制所述諧振控制器芯片的工作狀態(tài)，減小輸出電壓信號(hào)。
[0033]在本實(shí)施例中，所述的短路保護(hù)電路300可采用多種實(shí)現(xiàn)方式實(shí)現(xiàn)。
[0034]參見(jiàn)圖2，是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的短路保護(hù)電路的一種具體電路原理圖。
[0035]在一種可實(shí)現(xiàn)方式中，所述短路保護(hù)電路300包括第一運(yùn)算放大器U1、過(guò)壓保護(hù)信號(hào)端OVP和開(kāi)關(guān)電源副邊供電端VDD，以及，由第一二極管D1、第二二極管D2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4和保護(hù)光耦發(fā)射器PC2A組成的外圍電路。
[0036]其中，所述保護(hù)光耦發(fā)射器PC2A與所述第一電阻R1、第一二極管Dl依次串聯(lián)，且所述保護(hù)光耦發(fā)射器PC2A的陰極接地、陽(yáng)極與所述第一電阻Rl的任一端連接；所述第一二極管Dl為共陰極雙二極管，且所述第一二極管Dl的一個(gè)陽(yáng)極與所述過(guò)壓保護(hù)信號(hào)端OVP連接，所述第一二極管Dl的另一個(gè)陽(yáng)極與所述第二二極管D2的陽(yáng)極連接。[0037]所述第一電容Cl的一端接地，另一端與所述第二二極管D2的陽(yáng)極連接；所述第二二極管D2的陰極串聯(lián)所述第二電阻R2后連接在所述第一運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端上；所述第一運(yùn)算放大器Ul的正電源端為所述開(kāi)關(guān)電源副邊供電端VDD ;所述第一運(yùn)算放大器Ul的負(fù)電源端接地；所述第二電容C2的一端接地，另一端連接在所述開(kāi)關(guān)電源副邊供電端VDD ;所述第三電容C3的一端接地，另一端連接在所述第一運(yùn)算放大器Ul的正相輸入端。
[0038]所述第三電阻R3的一端連接在所述第一運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端，另一端為基準(zhǔn)電壓端REF ;第四電阻R4的一端與所述第一運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端連接，另一端接地；所述第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端與第二二極管D2的陽(yáng)極連接；具體實(shí)施時(shí)，優(yōu)選地，所述基準(zhǔn)電壓端REF接入5V的電壓信號(hào)為基準(zhǔn)電壓。
[0039]所述第五電阻R5的一端接地，另一端與所述第一運(yùn)算放大器Ul的正相輸入端連接；所述第六電阻R6的一端與所述第一運(yùn)算放大器Ul的正相輸入端連接，另一端為電流放大采樣端IS ;所述第四電容C4的一端接地，另一端連接在所述第一運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端上。
[0040]進(jìn)一步地，具體實(shí)施時(shí)，所述短路保護(hù)電路300通過(guò)調(diào)節(jié)所述第二電阻R2的阻值，控制開(kāi)關(guān)電源電路進(jìn)入自鎖狀態(tài)或自恢復(fù)狀態(tài)。當(dāng)?shù)诙娮鑂2的阻值較大時(shí)，短路保護(hù)電路300在檢測(cè)到短路時(shí)，啟動(dòng)進(jìn)入鎖定狀態(tài)；當(dāng)?shù)诙娮鑂2的阻值較小時(shí)，短路保護(hù)電路300在發(fā)生短路時(shí)進(jìn)入自恢復(fù)工作模式，即間歇性啟動(dòng)(打嗝)以獲得自恢復(fù)的目的。
[0041 ] 在本發(fā)明第二實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)電源電路的基本構(gòu)成及電路原理均與第一實(shí)施例相同。本實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別在于:在第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，對(duì)短路保護(hù)電路做進(jìn)一步的改進(jìn)，以解決開(kāi)關(guān)電源電路輸出短路時(shí)帶來(lái)的功耗與溫升問(wèn)題，并提高開(kāi)關(guān)電源電路的負(fù)載能力，以及實(shí)現(xiàn)多個(gè)開(kāi)關(guān)電源的并機(jī)設(shè)計(jì)。
[0042]參看圖3，是本發(fā)明提供第二實(shí)施例提供的短路保護(hù)電路的又一種具體電路原理圖。
[0043]如圖3所示，在第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，所述短路保護(hù)電路300還包括第二運(yùn)算放大器U2、輸出電壓檢測(cè)端V-CT、工作模式控制端MODE，以及，由第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第三二極管D3、第五電容C5和第一晶體三極管Ql組成的外圍電路。
[0044]其中，所述第七電阻R7的一端與所述電流放大采樣端IS連接，另一端連接在所述第二運(yùn)算放大器U2的輸出端上；所述第五電阻R5、所述第六電阻R6、所述第七電阻R7與所述第三電容C3構(gòu)成延時(shí)電路。
[0045]所述第三二極管D3的陰極連接在所述第二運(yùn)算放大器U2的輸出端上，陽(yáng)極與所述第八電阻R8的一端連接。
[0046]所述第八電阻R8與所述第九電阻R9串聯(lián)后連接在所述基準(zhǔn)電壓端REF上；所述第二運(yùn)算放大器U2的正相輸入端連接在所述第八電阻R8與第九電阻R9的串聯(lián)點(diǎn)上；所述第十電阻RlO的一端連接在所述第二運(yùn)算放大器U2的反相輸入端，另一端為所述輸出電壓檢測(cè)端V-CT。
[0047]所述第一晶體三極管Ql的發(fā)射極與所述電流放大采樣端IS連接，集電極接地，基極連接在第十一電阻Rll與第十二電阻R12的串聯(lián)點(diǎn)上；所述第十一電阻Rll與第十二電阻R12串聯(lián)后的一端接地，另一端為所述工作模式控制端MODE ;所述第十三電阻R13與第五電容C5并聯(lián)后的一端接地，另一端與所述第二運(yùn)算放大器U2的正相輸入端連接。
[0048]具體實(shí)施時(shí)，當(dāng)開(kāi)關(guān)電源電路發(fā)生短路時(shí)，所述工作模式控制端MODE輸出高電平，控制所述第一晶體三極管Ql進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，從而控制開(kāi)關(guān)電源電路進(jìn)入恒流模式。
[0049]進(jìn)一步地，本實(shí)施例提供的所述恒流恒壓控制電路還包括電流放大電路，且所述電流放大電路與所述電流環(huán)路、所述電壓環(huán)路依次連接。優(yōu)選地，所述恒流恒壓控制電路還包括與所述電壓環(huán)路連接的過(guò)壓保護(hù)電路。
[0050]參看圖4，是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的恒流恒壓控制電路的一種電路原理圖。
[0051]具體實(shí)施時(shí)，恒流恒壓控制電路設(shè)有電阻R14?R40，二極管D4?D9，電容C6?C22，運(yùn)算放大器U3?U6，以及電流環(huán)路和電壓環(huán)路與原邊的反饋光耦發(fā)射器PC1A。恒流恒壓控制電路結(jié)合外圍電路，亦起到一種短路保護(hù)的作用，過(guò)壓信號(hào)保護(hù)端OVP與短路保護(hù)電路連接，通過(guò)控制第二電阻R2的電阻值，控制其電阻值較大時(shí)工作在自鎖模式，電阻值較小時(shí)工作在自恢復(fù)模式。
[0052]參看圖5，是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的開(kāi)關(guān)電源電路的一種完整電路原理圖。
[0053]本實(shí)施例所提供的開(kāi)關(guān)電源電路的基本工作原理是:當(dāng)開(kāi)關(guān)電源電路輸出發(fā)生短路時(shí)，電流采樣端-1S處所采集的電流采樣信號(hào)經(jīng)放大電路、電流環(huán)路進(jìn)入恒流模式，則工作模式控制端MODE輸出高電平，導(dǎo)致第一晶體三極管Ql進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)；此時(shí)，當(dāng)輸出電壓檢測(cè)端V-CT所檢測(cè)得到的輸出電壓低于第二運(yùn)算放大器U2的正向輸入端所接入的基準(zhǔn)電壓時(shí)，導(dǎo)致第二運(yùn)算放大器U2的輸出信號(hào)翻轉(zhuǎn)，即第二運(yùn)算放大器U2的輸出端為高電平信號(hào)，經(jīng)第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7以及第三電容C3所構(gòu)成的延時(shí)電路進(jìn)行延時(shí)后，信號(hào)被送至第一運(yùn)算放大比較器Ul進(jìn)行比較；經(jīng)比較后的信號(hào)從第一運(yùn)算放大器Ul輸出端輸出，再經(jīng)過(guò)第一二極管D1、第一電阻Rl以及保護(hù)光耦發(fā)射器PC2A處理后反饋到原邊的控制芯片，即所述諧振控制器芯片中，從而控制開(kāi)關(guān)電源電路關(guān)閉輸出電壓信號(hào)，保護(hù)開(kāi)關(guān)電源電路。
[0054]具體實(shí)施時(shí)，根據(jù)以上電路工作原理，開(kāi)關(guān)電源電路進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)時(shí)，必須滿足以下三個(gè)條件:首先，開(kāi)關(guān)電源電路進(jìn)入恒流模式，即第一晶體三極管Ql截止；第二，輸出電壓檢測(cè)端V-CT所檢測(cè)的電壓信號(hào)小于基準(zhǔn)電壓(基準(zhǔn)電壓值可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，優(yōu)選地，采用5V的電壓信號(hào)為基準(zhǔn)電壓);第三，開(kāi)關(guān)電源電路進(jìn)入恒流模式的時(shí)間，大于延時(shí)電路的延遲時(shí)間。
[0055]參看圖6，是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的主功率變換電路的部分電路原理圖。
[0056]具體地，所述主功率變換電路100包括:用于接入所述保護(hù)光耦發(fā)射器PC2A所發(fā)送的控制信號(hào)，并在發(fā)生短路時(shí)控制所述諧振控制器芯片U7關(guān)閉輸出電壓的保護(hù)光耦接收器PC2B。因此，從保護(hù)光耦發(fā)射器PC2A所發(fā)送的控制信號(hào)可通過(guò)主功率變換電路100所設(shè)置的保護(hù)光耦接收器PC2B進(jìn)行接收，從而達(dá)到控制開(kāi)關(guān)電源電路的輸出電壓值的目的，根據(jù)開(kāi)關(guān)電源電路是否發(fā)生短路而控制是否關(guān)閉電源輸出電壓。具體實(shí)施時(shí)，所述諧振控制器芯片U7設(shè)有延遲信號(hào)端DELAY，并通過(guò)所述延遲信號(hào)端與所述保護(hù)光耦接收器連接，接入由所述短路保護(hù)電路所發(fā)出的控制信號(hào)。
[0057]因此，本發(fā)明第二實(shí)施例所提供的開(kāi)關(guān)電源電路依靠對(duì)電路參數(shù)，包括電流采樣信號(hào)、輸出電壓、RC時(shí)間常數(shù)的逐步比較處理，通過(guò)保護(hù)光耦發(fā)射器來(lái)控制諧振控制器芯片的延遲信號(hào)端DELAY的輸入信號(hào)，從而達(dá)到控制開(kāi)關(guān)電源電路在檢測(cè)到短路時(shí)進(jìn)入自鎖模式或自恢復(fù)模式，而達(dá)到短路保護(hù)的目的。
[0058]此種電路設(shè)計(jì)可在達(dá)到短路保護(hù)的目的上，解決了短路所造成的電源功耗與溫升問(wèn)題，并克服傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源電路只能實(shí)現(xiàn)一種模式的短路保護(hù)、負(fù)載能力差與適用范圍窄的缺陷。且由于開(kāi)關(guān)電源電路保留了恒流恒壓功能，因此可非常容易地實(shí)現(xiàn)N+1并機(jī)擴(kuò)容；并根據(jù)客戶的需求靈活地對(duì)不同的負(fù)載進(jìn)行供電，因此降低了對(duì)PCB (印刷電路板)的改板次數(shù)；由于電路設(shè)計(jì)較為靈活，降低了設(shè)計(jì)成本與PCB板的占用空間，因此大大增強(qiáng)了開(kāi)關(guān)電源電路的實(shí)用性。
[0059]需要說(shuō)明的是，圖6僅畫(huà)出了與保護(hù)光耦接收器PC2B與諧振控制器芯片U7的延遲信號(hào)端DELAY (引腳2)連接及相關(guān)電子元器件，以及反饋光耦接收器PClB及其與諧振控制器芯片U7的連接原理圖。具體實(shí)施時(shí)，諧振控制器芯片U7必然還通過(guò)其它引腳設(shè)有外圍電路，以控制開(kāi)關(guān)電源電路的輸出電壓。優(yōu)選地，所述諧振控制器芯片U7可采用型號(hào)為L(zhǎng)6599ADTR的芯片進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
[0060]優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例提供的開(kāi)關(guān)電源電路可應(yīng)用于PWM (Pulse WidthModulation,脈寬調(diào)制)控制芯片中。
[0061]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路，其特征在于，包括: 主功率變換電路，通過(guò)接入控制信號(hào)，對(duì)諧振控制器芯片的電能轉(zhuǎn)換過(guò)程進(jìn)行控制，對(duì)電源輸入端的電壓信號(hào)進(jìn)行功率變換，減小輸出電壓信號(hào)，以在發(fā)生短路時(shí)保護(hù)開(kāi)關(guān)電源電路； 恒流恒壓控制電路，設(shè)置有電流環(huán)路與電壓環(huán)路，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓端的電壓信號(hào)，并在開(kāi)關(guān)電源電路發(fā)生短路時(shí)控制所述開(kāi)關(guān)電源電路工作在恒流恒壓模式； 以及，短路保護(hù)電路，在開(kāi)關(guān)電源發(fā)生短路并檢測(cè)到所述開(kāi)關(guān)電源電路進(jìn)入恒流恒壓模式時(shí)，向所述主功率變換電路發(fā)送過(guò)壓保護(hù)信號(hào)，控制所述諧振控制器芯片的工作狀態(tài)，減小輸出電壓信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路，其特征在于，所述短路保護(hù)電路包括第一運(yùn)算放大器、過(guò)壓保護(hù)信號(hào)端和開(kāi)關(guān)電源副邊供電端，以及，由第一二極管、第二二極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容和保護(hù)光耦發(fā)射器組成的外圍電路； 其中，所述保護(hù)光耦發(fā)射器與所述第一電阻、第一二極管依次串聯(lián)，且所述保護(hù)光耦發(fā)射器的陰極接地、陽(yáng)極與所述第一電阻的任一端連接；所述第一二極管為共陰極雙二極管，且所述第一二極管的一個(gè)陽(yáng)極與所述過(guò)壓保護(hù)信號(hào)端連接，所述第一二極管的另一個(gè)陽(yáng)極與所述第二二極管的陽(yáng)極連接； 所述第一電容的一端接地，另一端與所述第二二極管的陽(yáng)極連接；所述第二二極管的陰極串聯(lián)所述第二電阻后連接在所述第一運(yùn)算放大器的正相輸入端上；所述第一運(yùn)算放大器的正電源端為所述開(kāi)關(guān)電源副邊供電端；所述第一運(yùn)算放大器的負(fù)電源端接地；所述第二電容的一端接地，另一端連接 在所述開(kāi)關(guān)電源副邊供電端；所述第三電容的一端接地，另一端連接在所述第一運(yùn)算放大器的正相輸入端； 所述第三電阻的一端連接在所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端，另一端為基準(zhǔn)電壓端；第四電阻的一端與所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端連接，另一端接地；所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與第二二極管的陽(yáng)極連接； 所述第五電阻的一端接地，另一端與所述第一運(yùn)算放大器的正相輸入端連接；所述第六電阻的一端與所述第一運(yùn)算放大器的正相輸入端連接，另一端為電流放大采樣端；所述第四電容的一端接地，另一端連接在所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端上。
3.如權(quán)利要求2所述的帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路，其特征在于，所述短路保護(hù)電路通過(guò)調(diào)節(jié)所述第二電阻的阻值，控制開(kāi)關(guān)電源電路進(jìn)入自鎖狀態(tài)或自恢復(fù)狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求2所述的帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路，其特征在于，所述短路保護(hù)電路還包括第二運(yùn)算放大器、輸出電壓檢測(cè)端、工作模式控制端，以及，由第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第三二極管、第五電容和第一晶體三極管組成的外圍電路； 其中，所述第七電阻的一端與所述電流放大采樣端連接，另一端連接在所述第二運(yùn)算放大器的輸出端上；所述第五電阻、所述第六電阻、所述第七電阻與所述第三電容構(gòu)成延時(shí)電路； 所述第三二極管的陰極連接在所述第二運(yùn)算放大器的輸出端上，陽(yáng)極與所述第八電阻的一端連接；所述第八電阻與所述第九電阻串聯(lián)后連接在所述基準(zhǔn)電壓端上；所述第二運(yùn)算放大器的正相輸入端連接在所述第八電阻與第九電阻的串聯(lián)點(diǎn)上；所述第十電阻的一端連接在所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端，另一端為所述輸出電壓檢測(cè)端； 所述第一晶體三極管的發(fā)射極與所述電流放大采樣端連接，集電極接地，基極連接在第十一電阻與第十二電阻的串聯(lián)點(diǎn)上；所述第十一電阻與第十二電阻串聯(lián)后的一端接地，另一端為所述工作模式控制端；所述第十三電阻與第五電容并聯(lián)后的一端接地，另一端與所述第二運(yùn)算放大器的正相輸入端連接。
5.如權(quán)利要求4所述的帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路，其特征在于，所述主功率變換電路包括:用于接入所述保護(hù)光耦發(fā)射器所發(fā)送的控制信號(hào)，并在發(fā)生短路時(shí)控制所述諧振控制器芯片關(guān)閉輸出電壓的保護(hù)光耦接收器。
6.如權(quán)利要求3~5任一項(xiàng)所述的帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路，其特征在于，當(dāng)開(kāi)關(guān)電源電路發(fā)生短路時(shí)，所述工作模式控制端輸出高電平，控制所述第一晶體三極管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，從而控制開(kāi)關(guān)電源電路進(jìn)入恒流模式。
7.如權(quán)利要求6所述的帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路，其特征在于，所述諧振控制器芯片設(shè)有延遲信號(hào)端，并通過(guò)所述延遲信號(hào)端與所述保護(hù)光耦接收器連接，接入由所述短路保護(hù)電路所發(fā)出的控制信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路，其特征在于，所述恒流恒壓控制電路還包括電流放大電路，且所述電流放大電路與所述電流環(huán)路、所述電壓環(huán)路依次連接。
9.如權(quán)利要求8所述的帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路，其特征在于，所述恒流恒壓控制電路還包括與所述電壓環(huán)路連接的過(guò)壓保護(hù)電路。
10.如權(quán)利要求9所述的帶有短路保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)電源電路，其特征在于，所述諧振控制器芯片為型號(hào)為L(zhǎng)6599ADTR的芯片。
【文檔編號(hào)】H02M1/32GK103872890SQ201410127345
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】陳建根 申請(qǐng)人:廣州視源電子科技股份有限公司