一種開關(guān)電源保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型所述的一種開關(guān)電源保護(hù)電路，包括輸入濾波電路、功率轉(zhuǎn)換電路、高頻變壓器、輸出整流電路、輸出濾波電路、驅(qū)動(dòng)控制電路、輸出反饋控制電路，過流保護(hù)電路，所述輸出濾波電路包括輸出濾波電感，所述過流保護(hù)電路包括電流調(diào)理電路和輸出電流取樣電路。本實(shí)用新型所述的開關(guān)電源保護(hù)電路，在電路中增加了輸出電流取樣電路和電流調(diào)理電路，該取樣電路幾乎可以做到無功率損耗，這為電源效率提高創(chuàng)造了一定的條件，不僅提高了開關(guān)電源輸出效率，降低了電路的線路損耗，而且抗干擾能力強(qiáng)。
【專利說明】—種開關(guān)電源保護(hù)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及開關(guān)電源電路領(lǐng)域，具體涉及一種開關(guān)電源保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)電源保護(hù)電路，是開關(guān)電源系統(tǒng)中的重要組成部分。其作用是當(dāng)開關(guān)電源在系統(tǒng)調(diào)試或使用過程中，能夠保護(hù)開關(guān)電源中的功率元件以及系統(tǒng)其它電路工作在安全區(qū)域。開關(guān)電源過流保護(hù)電路是開關(guān)電源保護(hù)電路的核心單元之一。當(dāng)電源的輸出端所帶負(fù)載超過額定負(fù)載時(shí)，會(huì)對(duì)電源造成損壞，過流保護(hù)電路可以有效保障開關(guān)電源系統(tǒng)的功率元件以及系統(tǒng)供電電路工作在安全區(qū)域。
[0003]過流保護(hù)的形式有很多種，主要可以分為兩大類:一類是截止型過流保護(hù)，一類是自動(dòng)恢復(fù)型過流保護(hù)。在部分應(yīng)用以及設(shè)計(jì)中，采用截止型過流保護(hù)方式，這樣電源的可靠性提高了，但每次發(fā)生過流之后需要人工進(jìn)行復(fù)位，這對(duì)于用戶使用會(huì)不太方便。所以，一般采用自動(dòng)恢復(fù)型較多。目前，自動(dòng)恢復(fù)型過流保護(hù)主要采用額定電流下垂型過流保護(hù)電路，該過流保護(hù)電路主要是在輸出電流回路中接入取樣電阻，然后再將該電流取樣信號(hào)用過流信號(hào)處理，這種電流保護(hù)電路的缺點(diǎn)主要是取樣電阻的存在，降低了電源的效率，尤其是在大電流輸出的情況下，電阻上的功耗會(huì)明顯增加。因此，考慮到功耗，應(yīng)盡量避免取樣電阻的接入。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種開關(guān)電源保護(hù)電路，改變了原有過流保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)，該電路不僅提高了開關(guān)電源輸出效率，降低了電路的線路損耗，而且抗干擾能力強(qiáng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種開關(guān)電源保護(hù)電路，包括輸入濾波電路、功率轉(zhuǎn)換電路、高頻變壓器、輸出整流電路、輸出濾波電路、驅(qū)動(dòng)控制電路、輸出反饋控制電路，過流保護(hù)電路，所述輸出濾波電路包括輸出濾波電感，所述過流保護(hù)電路包括電流調(diào)理電路和輸出電流取樣電路；所述輸入濾波電路經(jīng)由所述功率轉(zhuǎn)換電路分別與所述驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端、所述高頻變壓器的輸入端連接；所述驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入端與所述輸入濾波電路的輸出端、所述輸出反饋控制電路的輸出端相連；所述高頻變壓器的輸出端經(jīng)由所述輸出整流電路、輸出濾波電路與電源負(fù)載相連；所述輸出濾波電路的輸出端與輸出電流取樣電路的輸入端相連，所述輸出反饋控制電路的輸入端與電流調(diào)理電路的輸出端、輸出濾波電路的輸出端相連，所述電流調(diào)理電路的輸入端與所述輸出電流取樣電路的輸出端相連。
[0007]所述輸出電流取樣電路由取樣線圈和電阻組成，所述取樣線圈和輸出濾波電感和繞制在同一個(gè)磁芯上，取樣線圈的同名端與輸出濾波電感的同名端相連，取樣線圈的異名端通過電阻與輸出濾波電感異名端相連。
[0008]所述電流調(diào)理電路包括由放大器構(gòu)成的放大電路、由比較器構(gòu)成的比較電路；所述放大器的同相輸入端與取樣線圈的異名端相連，所述比較器的輸出端與輸出反饋控制電路相連。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:1、在電路中增加了輸出電流取樣電路和電流調(diào)理電路，該取樣電路幾乎可以做到無功率損耗，這為電源效率提高創(chuàng)造了一定的條件，不僅提高了開關(guān)電源輸出效率，降低了電路的線路損耗，而且抗干擾能力強(qiáng)。2、取樣線圈繞在輸出濾波電感上，兩者繞制在同一個(gè)磁芯上，取樣電路器件較少，實(shí)施較方便。3、在-55°C?+125°C溫度范圍內(nèi)工作，可以達(dá)到當(dāng)電源負(fù)載超過額定負(fù)載的1.4倍時(shí)，有效進(jìn)行過流保護(hù)；產(chǎn)品集成度高，可靠性好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的電路框圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型的輸出電流取樣電路；
[0012]圖3為本實(shí)用新型的電流調(diào)理電路。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0014]如圖1所示，一種開關(guān)電源保護(hù)電路由輸入濾波電路1、功率轉(zhuǎn)換電路2、高頻變壓器3、輸出整流電路4、輸出濾波電路5、輸出反饋控制電路8、驅(qū)動(dòng)控制電路7、過流保護(hù)電路組成。過流保護(hù)電路包括電流調(diào)理電路9和輸出電流取樣電路10 ;輸入濾波電路I經(jīng)由功率轉(zhuǎn)換電路2分別與驅(qū)動(dòng)控制電路7的輸出端、高頻變壓器3的輸入端連接；驅(qū)動(dòng)控制電路7的輸入端與輸入濾波電路I的輸出端、輸出反饋控制電路8的輸出端相連；高頻變壓器的輸出端經(jīng)由輸出整流電路4、輸出濾波電路5與電源負(fù)載6相連；輸出濾波電路5的輸出端與輸出電流取樣電路10的輸入端相連，輸出反饋控制電路8的輸入端與電流調(diào)理電路9的輸出端、輸出濾波電路5的輸出端相連，電流調(diào)理電路9的輸入端與輸出電流取樣電路10的輸出端相連。
[0015]輸入的直流電壓經(jīng)輸入濾波電路1，由輔助電源提供驅(qū)動(dòng)控制電路7的工作電壓，驅(qū)動(dòng)控制電路7產(chǎn)生功率轉(zhuǎn)換電路2中功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，經(jīng)高頻變壓器3隔離、耦合，輸出經(jīng)輸出整流電路4和輸出濾波電路5得到所需要的直流電壓。為了實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定，輸出反饋控制電路8采用輸出電壓直接取樣，經(jīng)與基準(zhǔn)電壓的比較、放大及隔離反饋后去控制驅(qū)動(dòng)控制電路7中脈寬調(diào)制器的占空比，從而實(shí)現(xiàn)輸出電壓的閉環(huán)控制。電源的輸出電流經(jīng)過輸出電流取樣電路10并經(jīng)電流調(diào)理電路9輸出電壓信號(hào)到輸出反饋控制電路8，最終控制電源負(fù)載6兩端的電壓。
[0016]如圖2所示，輸出電流取樣電路由取樣線圈L2和電阻R組成；取樣線圈L2和輸出濾波電感LI和繞制在同一個(gè)磁芯上，取樣線圈L2的同名端與輸出濾波電感LI的同名端相連，取樣線圈L2的異名端通過電阻R與輸出濾波電感LI相連。虛線框內(nèi)為輸出電流取樣電路10，L1為輸出濾波電路5中的輸出濾波電感。A點(diǎn)電壓為輸出電壓的參考地，B點(diǎn)電壓為輸出濾波電感LI的等效電阻與流過輸出濾波電感的電流之乘積。B點(diǎn)電壓信號(hào)就是輸出電流取樣電路10的輸出信號(hào)，電流調(diào)理電路9接收輸出電流取樣電路10的輸出電流取樣信號(hào)。[0017]如圖3所示，電流調(diào)理電路包括由放大器Ul構(gòu)成的放大電路11、由比較器U2構(gòu)成的比較電路12 ;放大器Ul的同相輸入端與取樣線圈L2的異名端相連，比較器U2的輸出端與輸出反饋控制電路相連。輸出電流取樣電路10的輸出電壓信號(hào)需要經(jīng)過電流調(diào)理電路9中的放大電路11進(jìn)行信號(hào)放大，放大電路11的輸出信號(hào)送入比較電路12的比較器正向端并與比較電路12的比較器反向端的參考信號(hào)進(jìn)行比較。當(dāng)放大電路11的輸出信號(hào)電壓大于比較電路12的比較器反向端的參考信號(hào)電壓時(shí)，比較電路12輸出高電平，即電流調(diào)理電路9輸出高電平；反之，電流調(diào)理電路9輸出低電平。這里，輸出濾波電感LI的導(dǎo)體材料為軟銅，銅的溫度系數(shù)較大，因此，當(dāng)電源負(fù)載6不變的情況下，放大電路11的輸出信號(hào)電壓信號(hào)隨溫度的變化而變化，總體呈正溫度特性。所以，比較電路12的比較器反向端的信號(hào)電壓也隨溫度的變化而變化，變化特性與放大電路11的輸出信號(hào)電壓信號(hào)隨溫度的變化特性相一致。
[0018]電流調(diào)理電路9接收輸出電流取樣電路10的輸出信號(hào)，將該信號(hào)經(jīng)過調(diào)理之后送入輸出反饋控制電路8，進(jìn)而控制驅(qū)動(dòng)控制電路7的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出。當(dāng)電源負(fù)載6未出現(xiàn)過載時(shí)，電流調(diào)理電路9輸出低電平。電流調(diào)理電路9的輸出信號(hào)對(duì)輸出反饋控制電路8不起作用，驅(qū)動(dòng)控制電路7正常工作，電源負(fù)載6兩端的輸出電壓穩(wěn)定。當(dāng)電源負(fù)載6出現(xiàn)較大過載時(shí)，即達(dá)到開關(guān)電源設(shè)置的過流點(diǎn)，電流調(diào)理電路9輸出高電平，通過輸出反饋控制電路8使驅(qū)動(dòng)控制電路7的驅(qū)動(dòng)信號(hào)停止輸出，最終使電源負(fù)載6兩端的電壓下降。
[0019]本實(shí)用新型主要是利用輸出濾波電路5中的輸出濾波電感LI的等效電阻與輸出電流之間的特定規(guī)律來進(jìn)行信號(hào)取樣，其優(yōu)點(diǎn)是取樣電路幾乎可以做到無功率損耗，這為電源效率提高創(chuàng)造了一定的條件，提高了開關(guān)電源輸出效率，降低了電路的線路損耗，抗干擾能力強(qiáng)。取樣線圈L2繞在輸出濾波電感LI上，兩者繞制在同一個(gè)磁芯上，取樣電路器件較少，實(shí)施方便。此外，電流調(diào)理電路9只需要解決比較電路12的比較器反向端的參考信號(hào)電壓的溫度特性及其匹配性問題，就可以得到很好的過流保護(hù)效果。在_55°C?+125°C溫度范圍內(nèi)工作，可以達(dá)到當(dāng)電源負(fù)載6超過額定負(fù)載的1.4倍時(shí)，有效進(jìn)行過流保護(hù)，且產(chǎn)品集成度高，可靠性好。
【權(quán)利要求】
1.一種開關(guān)電源保護(hù)電路，包括輸入濾波電路、功率轉(zhuǎn)換電路、高頻變壓器、輸出整流電路、輸出濾波電路、驅(qū)動(dòng)控制電路、輸出反饋控制電路，過流保護(hù)電路，所述輸出濾波電路包括輸出濾波電感(LI)，其特征在于:所述過流保護(hù)電路包括電流調(diào)理電路和輸出電流取樣電路；所述輸入濾波電路經(jīng)由所述功率轉(zhuǎn)換電路分別與所述驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端、所述高頻變壓器的輸入端連接；所述驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入端與所述輸入濾波電路的輸出端、所述輸出反饋控制電路的輸出端相連；所述高頻變壓器的輸出端經(jīng)由所述輸出整流電路、輸出濾波電路與電源負(fù)載相連；所述輸出濾波電路的輸出端與輸出電流取樣電路的輸入端相連，所述輸出反饋控制電路的輸入端與電流調(diào)理電路的輸出端、輸出濾波電路的輸出端相連，所述電流調(diào)理電路的輸入端與所述輸出電流取樣電路的輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開關(guān)電源保護(hù)電路，其特征在于:所述輸出電流取樣電路由取樣線圈(L2)和電阻(R)組成；所述取樣線圈(L2)和輸出濾波電感(LI)和繞制在同一個(gè)磁芯上，取樣線圈(L2)的同名端與輸出濾波電感(LI)的同名端相連，取樣線圈(L2)的異名端通過電阻(R)與輸出濾波電感(LI)的異名端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開關(guān)電源保護(hù)電路，其特征在于:所述電流調(diào)理電路包括由放大器(Ul)構(gòu)成的放大電路(11)、由比較器(U2)構(gòu)成的比較電路(12);所述放大器(Ul)的同相輸入端與取樣線圈(L2)的異名端相連，所述比較器(U2)的輸出端與輸出反饋控制電路相連。
【文檔編號(hào)】H02H7/10GK203826929SQ201420221255
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】宋敏燕, 袁柱六, 鄭東, 梁寰宇, 童魁 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第四十三研究所