輸入過壓保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及應(yīng)用于電力行業(yè)W及光伏行業(yè)的開關(guān)電源，尤其設(shè)及一種開關(guān)電 源的輸入過壓保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 開關(guān)電源目前在電力光伏等行業(yè)中已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用，但由于電網(wǎng)電壓W及光伏 矩陣的電壓波動(dòng)都很大，如果輸入電壓過大，則有可能導(dǎo)致開關(guān)電源中的元器件（尤其是 開關(guān)管）因電流過大或電壓過高而燒毀。而增加過壓保護(hù)電路的電源，可W在輸入電壓超 過設(shè)定電壓的情況下使電源停止工作，在一定電壓范圍內(nèi)保護(hù)電源不受損壞。
[0003] 目前靠外圍電路檢測(cè)母線電壓實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)，一般都采用=極管和二極管的配合 來進(jìn)行采樣，如圖1電路所示。由電阻和二極管檢測(cè)電壓，=極管實(shí)現(xiàn)使能信號(hào)輸出，由于 =極管屬于電流控制性器件，用其來檢測(cè)輸入電壓，存在電壓精度低、離散性大，受溫度影 響大等缺點(diǎn)，同時(shí)該電路沒有滯回功能，在過壓保護(hù)動(dòng)作后，容易恢復(fù)工作，造成開關(guān)電源 頻繁的開關(guān)機(jī)，影響后級(jí)和開關(guān)電源本身的可靠性。同時(shí)在輸入電壓較高時(shí)，電路損耗比較 大，在產(chǎn)品工作時(shí)會(huì)增加產(chǎn)品的溫升，導(dǎo)致可靠性下降。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 有鑒如此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：減小過壓保護(hù)電路在較高輸入電壓 下?lián)p耗，提高電路工作可靠性。同時(shí)，輸入電壓過壓時(shí)防止產(chǎn)品在保護(hù)臨界點(diǎn)不斷重復(fù)啟 動(dòng)，提高產(chǎn)品和后級(jí)設(shè)備的工作可靠性，使過壓電路具有較高的精度，同時(shí)保證過壓點(diǎn)在低 溫、常溫、高溫下一致。 陽〇化]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種輸入過壓保護(hù)電路，包括采樣電路和 開關(guān)電路，所述采樣電路檢測(cè)母線電壓并生成采樣信號(hào)輸出，所述開關(guān)電路產(chǎn)生使能信號(hào) 輸出，W控制電源進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，還包括滯回電路和控制電路，所述滯回電路，連接在采樣 電路與控制電路之間；所述控制電路，連接在采樣電路與開關(guān)電路之間，在母線電壓高于過 壓保護(hù)電壓點(diǎn)時(shí)，所述控制電路輸出高電平給開關(guān)電路，用W控制電源進(jìn)入輸入過壓保護(hù) 狀態(tài)；所述滯回電路形成正反饋電路，W抬高采樣電路的輸出端電壓，進(jìn)一步升高控制電路 的輸出端電壓；在母線電壓低于過壓保護(hù)電壓點(diǎn)時(shí)，由滯回電路形成一個(gè)滯回壓差A(yù) V，使 控制電路在母線電壓的下降壓差達(dá)到所述滯回壓差A(yù)V時(shí)才能關(guān)斷，開關(guān)電路才能退出輸 入過壓保護(hù)狀態(tài)，用W讓電源恢復(fù)工作。
[0006] 作為本實(shí)用新型輸入過壓保護(hù)電路的一種改進(jìn)，所述滯回電路，包括電阻R10、電 阻R11、場(chǎng)效應(yīng)管TRl和電阻R12 ;電阻Rio-端作為滯回電路的輸入端連接到控制電路的 輸出端，電阻RlO另一端連接場(chǎng)效應(yīng)管TRl的柵極控制場(chǎng)效應(yīng)管TRl的導(dǎo)通與關(guān)斷，場(chǎng)效應(yīng) 管TRl漏極連接供電電路輸出端，場(chǎng)效應(yīng)管TRl的源極連接電阻R12 -端，電阻R12另一端 連接到采樣電路輸出端；所述滯回電路輸入端為高電平時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管TRl導(dǎo)通，供電電路輸 出端的電壓通過電阻R12把電流施加在采樣電路的電阻R3上，產(chǎn)生所述輸入過壓保護(hù)電路 的滯回壓差A(yù) V ;所述控制電路，包括誤差放大器、電阻R6,電阻R7,=極管Ql ;誤差放大器 的控制腳連接到采樣電路的輸出端，誤差放大器陽極連接到輸入?yún)⒖嫉?，誤差放大器的陰 極連接到電阻R6的一端，電阻R6的另一端連接到=極管Ql的基極，電阻R7連接在=極管 Ql的發(fā)射極與基極之間，=極管Ql的發(fā)射極連接到供電電路的輸出端，=極管Ql的集電極 作為控制電路的輸出端連接開關(guān)電路的輸入端；所述控制電路通過誤差放大器接收采樣電 路的采樣電平控制S極管Ql的導(dǎo)通與關(guān)斷，W在S極管Ql導(dǎo)通時(shí)輸出高電平。
[0007] 作為本實(shí)用新型輸入過壓保護(hù)電路的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制電路的誤差放大器為 TL431穩(wěn)壓忍片。
[0008] 作為本實(shí)用新型輸入過壓保護(hù)電路的進(jìn)一步改進(jìn)，所述輸入過壓保護(hù)電路，還包 括為控制電路的S極管Ql供電的供電電路，所述供電電路包括依次串聯(lián)的TVS管Z1、電 阻R4、電阻R5和穩(wěn)壓二極管Z2,其具體連接關(guān)系是，TVS管Zl的陰極連接電源輸入電壓端 Vin, TVS管Zl的陽極通過串聯(lián)的電阻R4、R5與穩(wěn)壓二極管Z2的陰極連接，穩(wěn)壓二極管Z2 的陽極連接輸入?yún)⒖嫉?，穩(wěn)壓二極管Z2的陰極還引出作為供電電路的輸出端。
[0009] 作為本實(shí)用新型輸入過壓保護(hù)電路的進(jìn)一步改進(jìn)，所述采樣電路，包括依次串聯(lián) 的電阻RU電阻R2和電阻R3,串聯(lián)電路的一端連接電源輸入電壓端Vin,另一端接輸入?yún)⒖?地，電阻R2和電阻R3的串聯(lián)結(jié)點(diǎn)作為輸入電壓采樣電路的輸出端。
[0010] 作為本實(shí)用新型輸入過壓保護(hù)電路的進(jìn)一步改進(jìn)，所述開關(guān)電路，包括電阻R8、穩(wěn) 壓二極管Z3、=極管Q2、=極管Q3,其具體連接關(guān)系是，電阻R8的一端與穩(wěn)壓二極管Z3的 陰極連接，電阻R8的另一端作為開關(guān)電路的輸入端連接控制電路的輸出端，=極管Q2與= 極管Q3的基極相互連接并連接到穩(wěn)壓二極管Z3的陽極，=極管Q2與=極管Q3的發(fā)射極 均連接到輸入?yún)⒖嫉兀?極管Q2的集電極引出作為第一控制輸出端，用于通過拉低控制IC 的FB腳電平來禁止控制IC的驅(qū)動(dòng)，S極管Q3的集電極引出作為第二控制輸出端，用于連 接到啟動(dòng)電路的控制端Start,通過拉低Start端電平來禁止啟動(dòng)電路工作。
[0011] 作為本實(shí)用新型輸入過壓保護(hù)電路的進(jìn)一步改進(jìn)，所述輸入過壓保護(hù)電路，還包 括與開關(guān)電路的=極管Q3的集電極連接的啟動(dòng)電路，所述啟動(dòng)電路，由串聯(lián)的電阻R13、電 阻R14,串聯(lián)的電阻R15、電阻R16,穩(wěn)壓二極管巧、穩(wěn)壓二極管Z4, MOS管TR2、二極管Dl組 成；串聯(lián)電阻R13、電阻R14的一端連接輸入電壓端Vin,另一端分別連接MOS管TR2的柵極 和穩(wěn)壓二極管巧、穩(wěn)壓二極管Z4的陰極；穩(wěn)壓二極管巧的陽極接地；穩(wěn)壓二極管Z4的陽 極分別連接MOS管TR2的源極和二極管Dl的陽極，二極管Dl的陰極連接直流偏置電壓Vcc 端；MOS管TR2的漏極連接串聯(lián)的電阻R15、電阻R16的一端，串聯(lián)電阻R15、電阻R16的另 一端連接電源的輸入端Vin。
[0012] 作為上述實(shí)用新型輸入過壓保護(hù)電路的進(jìn)一步改進(jìn)，所述輸入過壓保護(hù)電路，還 包括連接于控制電路的=極管Ql的基極與發(fā)射極之間的溫度補(bǔ)償電路。
[0013] 作為本實(shí)用新型輸入過壓保護(hù)電路的進(jìn)一步改進(jìn)，所述溫度補(bǔ)償電路，包括負(fù)溫 度系數(shù)的熱敏電阻RTl和電阻R9 ;熱敏電阻RTl與電阻R9串聯(lián)后接在=極管Ql的基極與 發(fā)射極之間。
[0014] 本電路采用高精度的電壓基準(zhǔn)忍片TL431進(jìn)行采樣，同時(shí)在電路與高壓線之間通 過TVS管隔斷，在正常電壓下，TVS管不導(dǎo)通，電路損耗很小。電路使用NPN管作為開關(guān)電 路，用PNP管控制開關(guān)電路，NTC作為PNP管導(dǎo)通電壓補(bǔ)償，保證在不同溫度下電路具有高 精度的過壓點(diǎn)。同時(shí)在開關(guān)電路前端增加滯回電路，滯回電路提前提供正反饋使電路關(guān)斷 更加徹底，消除高壓關(guān)斷瞬間存的臨界狀態(tài)。
[0015] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型改進(jìn)了適用于高壓輸入的輸入過壓保護(hù)電路，該電 路克服了現(xiàn)有技術(shù)下高壓輸入損耗大，過壓精度低，過壓點(diǎn)溫漂大，無滯回電壓的缺點(diǎn)。
[0016] 本實(shí)用新型所述的輸入過壓保護(hù)電路可W應(yīng)用于AC-DC、DC-DC開關(guān)電源中，具有 保護(hù)精度高，實(shí)現(xiàn)可設(shè)置的滯回電壓，溫度特性好，一定高壓范圍下?lián)p耗小等優(yōu)點(diǎn)。
[0017] 本電路具有高精度的原理：因?yàn)檎`差放大器Ul為電壓檢