一种过温保护控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及开关电源领域，特别涉及一种可以控制保护时间的过温保护控制电路。


背景技术：

2.过温保护控制电路用于检测电路温度，并在电路内元器件温度超过一定温度限值时作出保护动作，从而防止元器件或者电路因为温度过高而损坏，导致不能正常工作。
3.常规过温保护控制电路由于单纯受过温保护采样电路控制，到达过温保护点时，过温保护控制电路输出控制信号关断系统输出；系统关断输出后，系统整体温度下降，恢复到温度恢复点时，过温保护控制电路撤销关断信号，系统重新建立输出。这种电路结构简单，虽然可以实现对温度迟滞的调节，但是无法实现对过温保护时间的控制，当温度变化率高、温度变化速度较快情况下，由于过温保护采样电路仅受温度控制，频繁“输出关断信号”及“撤销关断信号”，容易导致产品频繁启机与关机，造成系统电路工作异常。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本实用新型提出一种过温保护控制电路，可以实现对过温保护时间的控制，该电路可以对系统电路中的采样点温度进行温度检测，当元器件温度过高时，会触发过温保护，并且在过温条件下，该电路可以实现对保护时间的控制，从而提高系统电路工作的稳定性，防止由于快速重复启动导致系统电路损坏的情况发生。
5.为实现上述目的，本实用新型提出了以下技术方案：
6.一种过温保护控制电路，可以实现对过温保护时间的控制，包括串联连接的过温保护采样电路与间歇保护控制电路；过温保护采样电路对系统的测试点进行温度采样并输出控制信号off，间歇保护控制电路接收过温保护采样电路的控制信号off，并通过rc并联电路吸收温度变化速率较快所产生的控制信号off，用以输出可持续性保护关断的过温保护电压信号提供给系统电路的主控ic的使能引脚。
7.作为上述过温保护控制电路的一种具体实施方式，过温保护采样电路包括电阻r1、电阻r2、热敏电阻rt1、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电容c1、电容c2、整流二极管d1以及电压比较器u1，电阻r1的一端与稳定电压vcc连接，电阻r1的另一端与热敏电阻rt1的一端连接，热敏电阻rt1的另一端与电阻r2的一端、电压比较器u1的同相输入端连接，电阻r2的另一端接地，电阻r3的一端与稳定电压vcc连接，电阻r3另一端与电阻r4的一端、电压比较器u1的反相输入端连接，电阻r4另一端接地，电容c1并联在电阻r2两端，电压比较器u1的输出端与电阻r5的一端、整流二极管d1的阳极连接，电阻r5的另一端与电压比较器u1的同相输入端连接，电压比较器u1的供电电压为稳定电压vcc，电容c2连接在vcc与地之间；整流二极管d1的阴极作为过温保护采样电路的输出端输出信号off。
8.作为上述过温保护控制电路的一种具体实施方式，间歇保护控制电路包括驱动电阻r11、分压电阻r12、电容c3以及mos管tr1，驱动电阻r11的一端作为间歇保护控制电路的
输入端连接过温保护采样电路的输出端，驱动电阻r11的另一端与电容c3的一端、mos管tr1的栅极连接，电容c3的另一端与mos管tr1源极连接，且mos管tr1源极接地，分压电阻r12并联在电容c3两端，mos管tr1漏极输出过温保护电压信号。
9.优选的，系统电路的主控ic的使能引脚可以为欠压保护引脚uvlo，也可以为使能引脚en。
10.本实用新型还提供如下的另一种技术方案：
11.一种过温保护控制电路，包括串联连接的过温保护采样电路与间歇保护控制电路；
12.过温保护采样电路包括电阻r1、电阻r2、热敏电阻rt1、电阻r3、电阻r4、电容c1、电容c2、整流二极管d1以及电压比较器u1，电阻r1的一端与稳定电压vcc连接，电阻r1的另一端与热敏电阻rt1的一端连接，热敏电阻rt1的另一端与电阻r2的一端、电压比较器u1的同相输入端连接，电阻r2的另一端接地，电阻r3的一端与稳定电压vcc连接，电阻r3另一端与电阻r4的一端、电压比较器u1的反相输入端连接，电阻r4另一端接地，电容c1并联在电阻r2两端，电压比较器u1的输出端与电阻r5的一端、整流二极管d1的阳极连接，电阻r5的另一端电压比较器u1的同相输入端连接，电压比较器u1的供电电压为稳定电压vcc，电容c2连接在vcc与地之间；整流二极管d1的阴极作为过温保护采样电路的输出端输出信号off；
13.间歇保护控制电路包括驱动电阻r11、分压电阻r12、电容c3以及mos管tr1，驱动电阻r11的一端作为间歇保护控制电路的输入端连接过温保护采样电路的输出端，驱动电阻r11的另一端与电容c3的一端、mos管tr1的栅极连接，电容c3的另一端与mos管tr1源极连接，且mos管tr1源极接地，分压电阻r12并联在电容c3两端，mos管tr1漏极输出过温保护电压信号。
14.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
15.1、本实用新型可以对过温保护时间进行调节与控制，在温度变化速率较快的应用场合，可以大大减少由于温度变化而引起的系统电路重复性开机造成的系统工作异常问题，进一步提高了产品的可靠性。
16.2、本实用新型通过对间歇保护控制电路部分进行优化设计，有效提高了系统电路的可靠性，同时很好地控制了电路的体积。
附图说明
17.图1为本实用新型过温保护控制电路的原理框图；
18.图2为本实用新型过温保护采样电路的原理图；
19.图3为本实用新型间歇保护控制电路的原理图。
具体实施方式
20.下面结合给出本实用新型的附图，更清楚、完整地说明本实用新型的技术方案。
21.具体实施例
22.如图1所示，本实用新型一种过温保护控制电路包括串联连接的过温保护采样电路与间歇保护控制电路；过温保护采样电路对系统的测试点进行温度采样并输出控制信号off，间歇保护控制电路接收过温保护采样电路的控制信号off，并通过rc并联电路吸收温
度变化速率较快所产生的控制信号off，用以输出可持续性保护关断的过温保护电压信号提供给系统电路的主控ic的使能引脚。
23.系统电路的主控ic的使能引脚可以为欠压保护引脚uvlo，也可以为使能引脚en。
24.如图2所示，过温保护采样电路包括电阻r1、电阻r2、热敏电阻rt1、电阻r3、电阻r4、电容c1、电容c2、整流二极管d1以及电压比较器u1，电阻r1的一端与稳定电压vcc连接，电阻r1的另一端与热敏电阻rt1的一端连接，热敏电阻rt1的另一端与电阻r2的一端、电压比较器u1的同相输入端连接，电阻r2的另一端接地，电阻r3的一端与稳定电压vcc连接，电阻r3另一端与电阻r4的一端、电压比较器u1的反相输入端连接，电阻r4另一端接地，电容c1并联在电阻r2两端，电压比较器u1的输出端与电阻r5的一端、整流二极管d1的阳极连接，电阻r5的另一端电压比较器u1的同相输入端连接，电压比较器u1的供电电压为稳定电压vcc，电容c2连接在vcc与地之间；整流二极管d1的阴极作为过温保护采样电路的输出端输出信号off。
25.过温保护采样电路实现方式为：
26.电路中热敏电阻rt1为负温度系数热敏电阻，放置在发热严重的特定元器件附近，热敏电阻的阻值随着该特定元器件温度的升高而逐渐降低。在系统温度较低时，热敏电阻阻值较大，比较器u1同相输入端电压低于其反相输入端电压，比较器u1输出为低电平，不触发过温保护，过温保护采样电路输出信号off为悬空状态。当特定元器件发热，温度逐渐升高时，热敏电阻rt1阻值会随着温度的升高而不断降低，比较器u1同相输入端电压不断升高，直至超过比较器u1反相输入端电压时，比较器u1输出翻转为高电平，此电压信号传入间歇保护控制电路的输入端，使间歇保护控制电路开始工作，触发过温保护。
27.假设过温保护阈值温度为t2，此时热敏电阻阻值为rt1；退出过温保护时的恢复温度为t1，此时热敏电阻阻值为rt1’；比较器u1同相输入端电压为u ，比较器u1反相输入端电压为u
‑
。此阶段有：
[0028][0029][0030]
u

＝u
_
ꢀꢀꢀ
(1
‑
3)
[0031]
在比较器u1输出电压翻转为高电平后，由于迟滞电阻r5的存在，会在此时再次拉高比较器u1的同相输入端电压，此时同相输入端电压为u ’，迟滞量为δv。只有在温度降低到恢复温度t1时，即热敏电阻阻值为rt1’时，退出过温保护。此阶段有：
[0032][0033][0034]
u'

＝u
_
ꢀꢀꢀ
(1
‑
6)
[0035]
δv＝|u'

‑
u

|
ꢀꢀꢀ
(1
‑
7)
[0036]
其中，电阻r3、电阻r4以及热敏电阻在t1、t2时的阻值是提前已知的，vcc稳定电压
值可以是主控芯片供电端电压，或者是其它经过分压调制后的稳定电压即可。其中电容c1、电容c2主要起到滤波稳压的作用，可根据实际情况作出调整。
[0037]
如图3所示，间歇保护控制电路包括驱动电阻r11、分压电阻r12、电容c3以及mos管tr1，驱动电阻r11的一端作为间歇保护控制电路的输入端连接过温保护采样电路的输出端，驱动电阻r11的另一端与电容c3的一端、mos管tr1的栅极连接，电容c3的另一端与mos管tr1源极连接，且mos管tr1源极接地，分压电阻r12并联在电容c3两端，mos管tr1漏极输出过温保护电压信号。
[0038]
间歇保护控制电路实现方式为：
[0039]
过温保护采样电路的输出端信号off作为该间歇保护控制电路的输入端，过温保护采样电路输出为高电平时，给电容c3充电，电容c3两端电压接近vcc电压值，高于mos管tr1的门限电压，mos管tr1导通，其漏极与源极两端阻抗降低，近似于短接，mos管tr1漏极便会输出低电平，使得主控ic的uvlo引脚为低电平，实现系统电路关断。
[0040]
当系统温度恢复到较低温度时，比较器u1输出端转变为低电平，整流二极管d1截止，过温保护采样电路输出信号off为悬空状态，电容c3开始通过电阻r12放电，当电容c3两端电压降低到mos管tr1的门限电压之前，间歇保护控制电路仍然输出信号使得主控ic的uvlo引脚为低电平，保持系统电路关断。可以结合实际应用场合，改变电容c3的容值大小与分压电阻r12的阻值，实现对间歇保护时间进行调整与控制。例如c3电容取值增大、电阻r12取值增大时，可延长电容c3放电时间，从而延长c3电容从vcc下降到mos管tr1门限电压的时间，进而增大间歇保护控制电路输出信号使得主控ic的uvlo引脚为低电平的时间，实现系统电路关断时间延长的作用。
[0041]
本实用新型的过温保护控制电路，当过温保护采样电路到达过温保护点时，输出控制信号off，间歇保护控制电路接收过控制信号off控制系统电路输出关断信号，在这期间即使温度变化速率较快，间歇保护控制电路的rc并联电路能够吸收温度变化速率较快所产生的控制信号off，实现一段时间里系统电路关断信号的持续输出，即保证系统重复启动过程中能有一定时间宽度的关断时间，避免了“产品频繁启机与关机”现象的产生。
[0042]
以上仅是本实用新型优选的实施方式，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述具体实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体控制方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。