一种具有保护功能的开关电源电路的制作方法

1.本技术涉及开关电源电路设计的技术领域，尤其是涉及一种具有保护功能的开关电源电路。


背景技术：

2.随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，开关电源进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
3.常见的开关电源都是电压控制型的，传统的电压控制型脉宽调制技术具有动态响应较慢、调节性能较差等缺点，而且电路中用于脉宽调制的开关管经常会因为输入电压浪涌造成的电压尖峰信号而损坏。此外，现有的开关电源缺乏限流保护和过流保护，导致开关电源容易发生损坏，因此存在一定的改进空间。


技术实现要素：

4.为了使开关电源电路在工作状态时具有智能保护开关电源功能，防止开关电源损坏，本技术提供一种具有保护功能的开关电源电路。
5.本技术提供的一种具有保护功能的开关电源电路采用如下的技术方案：
6.一种具有保护功能的开关电源电路，包括输入整流滤波电路、变压器、控制电路、功率开关电路、反馈调节电路和输出整流滤波电路，所述变压器的初级的第一端耦接于输入整流滤波电路，所述变压器的次级耦接于输出整流滤波电路的输入端，所述输出整流滤波电路的输出端输出电源电压，所述反馈调节电路的输入端耦接于输出整流滤波电路的输出端，所述功率开关电路的输出端耦接于变压器的初级的第一端，所述控制电路包括型号为pn8275的芯片u1，所述芯片u1的电源输入端耦接于变压器的初级的第二端，所述芯片u1的输入端耦接于反馈调节电路的输出端，所述芯片u1的输出端耦接于功率开关电路的输入端。
7.通过采用上述技术方案，交流电压输入到输入整流滤波电路中，进行滤波和整流，形成稳定的高压直流电压输出至变压器的初级，通过变压器转换成所需的 24v/2a的电压电流，随输出整流滤波电路输出；同时反馈调节电路接收输出整流滤波电路输出的电流，由反馈调节电路检测输出电流的大小输出检测信号至控制电路的芯片u1，芯片u1的电源输入端通过变压器的初级的第二端输入启动电压，芯片u1得电工作，芯片u1的输出端输出控制信号至功率开关电路，控制功率开关电路的通断，调节变压器的初级输出的占空比，达到调整输出电压和电流的目的，当输出整流滤波电路输出的电压或输出负载过高时，通过控制电路的芯片u1输出控制信号进行调整，对电源进行过压保护；当输出整流滤波电路输出的电压过低时，芯片u1输出控制信号，对电源进行欠压保护，实现智能保护开关电源电路，防止开关电源损坏。
8.可选的，还包括电磁滤波电路和保护电路，所述保护电路的输入端耦接于交流电源，所述保护电路的输出端耦接于电磁滤波电路的输入端，所述电磁滤波电路的输出端耦接于输入整流滤波电路的输入端。
9.通过采用上述技术方案，在输入整流滤波电路与交流电源之间耦接有保护电路和电磁滤波电路，使输入至输入整流滤波电路的交流电压更加的稳定安全，实现保护开关电源电路功能。
10.可选的，所述保护电路包括保险丝f1、压敏电阻rv1、第一电容c1、可调电阻rt、第一电阻r1和第二电阻r2，所述压敏电阻rv1的一端与保险丝f1串联后耦接于交流电源的火线端，所述压敏电阻rv1的另一端与可调电阻rt串联后耦接于交流电源的零线端，所述第一电容c1并联于压敏电阻rv1的两端，所述第一电阻r1和第二电阻r2串联后均并联于第一电容c1的两端。
11.通过采用上述技术方案，交流电源输出交流电压值保护电路，当输入交流电压过高时，保险丝f1会烧断，导致保护电路呈断开状态，实现保护开关电源电路防止输入过高交流电压功能。
12.可选的，所述电磁滤波电路包括第二电容c2、共模滤波电感l、第一稳压二极管d1和第二稳压二极管d2，所述共模滤波电感l的两个输入端均耦接于保护电路，所述共模滤波电感l的两个输出端耦接于第二电容c2的两端，所述第一稳压二极管d1的阳极耦接于第二电容c2的一端，所述第一稳压二极管d1的阴极耦接于第二稳压二极管d2的阴极，所述第二稳压二极管d2的阳极耦接于第二电容c2的另一端。
13.通过采用上述技术方案，通过设置有第二电容c2、共模滤波电感l、第一稳压二极管d1和第二稳压二极管d2对交流电压进行电磁消磁功能，使输入至开关电源电路的交流电压减少电磁干扰。
14.可选的，所述反馈调节电路包括检测模块、比较模块和光电耦合模块，所述检测模块的输入端耦接于输出整流滤波电路的输出端以接收输出电压和电流，所说比较模块的输入端耦接于检测模块的输出端，所述比较模块的输出端耦接于光电耦合模块的输入端，所述光电耦合模块的输出端耦接于芯片u1的输入端。
15.通过采用上述技术方案，检测模块接收输出整流滤波模块输出的电流电压，并输出至比较模块，比较模块接收到检测模块输出的电流电压，进行比较输出比较信号，光电耦合模块接收到比较信号时输出反馈检测信号至控制电路的芯片u1，实现开关电源电路反馈检测功能。
16.可选的，所述检测模块包括第三电阻r3和第四电阻r4，所述比较模块包括第五电阻r5和第三稳压二极管d3，所述光电耦合模块包括发光二极管d和光电开关管q，所述第三电阻r3的一端耦接于输出整流滤波电路的输出端，所述第三电阻r3的另一端耦接于第四电阻r4，所述第四电阻r4的另一端耦接于第五电阻r5，所述第五电阻r5的另一端接地，所述第四电阻r4与第五电阻r5的连接节点耦接于第三稳压二极管d3的参考极，所述第三稳压二极管d3的阳极耦接于第五电阻r5，所述第三稳压二极管d3的阴极耦接于发光二极管d的阴极，所述发光二极管d的阳极耦接于输出整流滤波电路的输出端，所述光电开关管q耦合于发光二极管d，所述光电开关管q的集电极耦接于芯片u1的输入端，所述光电开关管q的发射极接地。
17.通过采用上述技术方案，输出整流滤波电路输出电源电流至检测模块，检测模块将电压和电流输出至比较模块，第三稳压二极管d3接收到电压和电流后导通，使发光二极管d导通，发出光信号至光电开关管q，光电开关管q接收到发光二极管d输出的光信号后导通，控制电路中的芯片u1输入端接收反馈检测信号，实现反馈检测功能。
18.可选的，所述输入整流滤波电路与变压器之间设置有箝位电路，所述箝位电路的输入端耦接于输入整流滤波电路的输出端，所述箝位电路的输出端耦接于变压器的初级的第一端。
19.通过采用上述技术方案，箝位电路用于吸收功率开关电路的尖峰电压，减少开关电源电路的电源损耗，提高开关电源电路的转换效率。
20.可选的，所述箝位电路包括第四稳压二极管d4、第六电阻r6、第三电容c3、第七电阻r7和二极管d5，所述第四稳压二极管d4的阳极耦接于输入整流滤波电路的输出端，所述第四稳压二极管d4的阴极耦接于第六电阻r6，所述第六电阻r6的另一端耦接第四稳压二极管d4的阳极，所述第三电容c3并联于第六电阻r6的两端，所述第七电阻r7的一端耦接于第三电容c3，所述第七电阻r7的另一端耦接于二极管d5的阴极，所述二极管d5的阳极耦接于变压器的初级的第一端。
21.通过采用上述技术方案，通过第六电阻r6、第三电容c3、第七电阻r7和二极管d5吸收功率开关电路的尖峰电压，降低开关电源电路的转换损耗，提高开关电源电路的电压转换率。
22.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
23.1.通过控制电路的芯片u1输出控制信号进行调整，对电源进行过压保护；当输出整流滤波电路输出的电压过低时，芯片u1输出控制信号，对电源进行欠压保护，实现智能保护开关电源电路，防止开关电源损坏；
24.2.在输入整流滤波电路与交流电源之间耦接有保护电路和电磁滤波电路，使输入至输入整流滤波电路的交流电压更加的稳定安全，进一步保护开关电源电路；
25.3.箝位电路用于吸收功率开关电路的尖峰电压，减少开关电源电路的电源损耗，提高开关电源电路的转换效率。
附图说明
26.图1是本技术实施例一种具有保护功能的开关电源电路的模块结构图。
27.图2是本技术实施例一种具有保护功能的开关电源电路的第一部分的电路图。
28.图3是本技术实施例一种具有保护功能的开关电源电路的第二部分的电路图。
29.图4是本技术实施例一种具有保护功能的开关电源电路的第三部分的电路图。
30.附图标记说明：1、输入整流滤波电路；2、变压器；3、输出整流滤波电路；4、控制电路；5、功率开关电路；6、反馈调节电路；61、检测模块；62、比较模块；63、光电耦合模块；7、保护电路；8、电磁滤波电路；9、箝位电路。
具体实施方式
31.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
32.本技术实施例公开一种具有保护功能的开关电源电路。
33.参照图1，一种具有保护功能的开关电源电路包括保护电路7、电磁滤波电路8、输入整流滤波电路1、箝位电路9、变压器2、控制电路4、功率开关电路5、反馈调节电路6和输出整流滤波电路3。
34.保护电路7的输入端耦接于交流电源，保护电路7的输出端耦接于电磁滤波电路8，电磁滤波电路8的输出端耦接于输入整流滤波电路1的输入端，输入整流滤波电路1的输出端耦接于箝位电路9，箝位电路9的输出端耦接于变压器2的初级的第一端，变压器2的次级耦接于输出整流滤波电路3，输出整流滤波电路3的输出端耦接于反馈调节电路6，反馈调节电路6的输出端耦接于控制电路4的输入端，变压器2的初级的第二端耦接于控制电路4的电源输入端，控制电路4的输出端耦接于功率开关电路5，功率开关电路5的输出端耦接于变压器2的初级的第一端。
35.参照图2，保护电路7包括保险丝f1、压敏电阻rv1、第一电容c1、可调电阻rt、第一电阻r1和第二电阻r2，压敏电阻rv1的一端与保险丝f1串联后耦接于交流电源的火线端，压敏电阻rv1的另一端与可调电阻rt串联后耦接于交流电源的零线端，第一电容c1并联于压敏电阻rv1的两端，第一电阻r1的一端耦接于第一电容c1，第一电阻r1的另一端耦接于第二电阻r2，第二电阻r2的另一端耦接于第一电容c1。
36.电磁滤波电路8包括第二电容c2、共模滤波电感l、第一稳压二极管d1和第二稳压二极管d2，共模滤波电感l包括第一输入端和第二输入端，共模滤波电感l的第一输入端耦接于第一电阻r1与第一电容c1的连接节点，共模滤波电感l的第二输入端耦接于第二电阻r2与第一电容c1的连接节点，共模滤波电感l的输出端与第二电容c2串联，第一稳压二极管d1的阳极耦接于共模滤波电感l与第二电容c2的连接节点，第一稳压二极管d1的阴极耦接于第二稳压二极管d2的阴极，第二稳压二极管d2的阳极耦接于共模滤波电感l与第二电容c2的连接节点。
37.输入整流滤波电路1包括二极管d6、二极管d7、二极管d8、二极管d9和第四电容c4，二极管d6的阴极耦接于二极管d7的阳极，二极管d7的阴极耦接于二极管d8的阴极，二极管d8的阳极耦接于二极管d9的阴极，二极管d9的阳极耦接于二极管d6的阳极，二极管d6与二极管d7的连接节点耦接于第一稳压二极管d1的阳极，二极管d8与二极管d9的连接节点耦接于第二稳压二极管d2的阳极，二极管d7与二极管d8的连接节点耦接于第四电容c4的一端，第四电容c4的另一端耦接于二极管d6与二极管d9的连接节点。
38.参照图3，箝位电路9包括第四稳压二极管d4、第六电阻r6、第三电容c3、第七电阻r7和二极管d5，第四稳压二极管d4的阳极耦接于第四电容c4和二极管d7与二极管d8的连接节点，第四稳压二极管d4的阴极耦接于第七电阻r7，第七电阻r7的另一端耦接于二极管d5的阴极，二极管d5的阳极耦接于变压器2的初级的第一端，第六电阻r6并联于第四稳压二极管d4的两端，第三电容c3并联于第六电阻r6的两端。
39.控制电路4包括型号为pn8275的芯片u1，芯片u1包括八个引脚，芯片u1的第六引脚为电源输入端。芯片u1的第六引脚耦接于变压器2的初级的第二端。芯片u1的第二引脚为输入端，芯片u1的第五引脚为输出端。芯片u1的第一引脚耦接有第五电容c5，第五电容c5的另一端耦接于变压器2的初级的第二端。第五电容c5的两端并联有第八电阻r8，第八电阻r8的一端耦接有第六电容c6，第六电容c6的另一端耦接于芯片u1的第六引脚，第六电容c6与第八电阻r8的连接节点耦接有第七电容c7，第七电容c7的另一端耦接于第六电容c6与芯片u1
的第六引脚的连接节点，第七电容c7与第六电容c6的连接节点的一端耦接于变压器2的初级的第二端，第七电容c7与第六电容c6的连接节点的另一端耦接有二极管d10，二极管d10的阳极串联有第八电阻r8，第八电阻r8的另一端耦接于变压器2的初级的第二端，第八电阻r8与变压器2的初级的第二端的连接节点耦接有第九电阻r9，第九电阻r9的另一端耦接于芯片u1的第一引脚。芯片u1的第五引脚耦接于功率开关电路5。芯片u1的第二引脚串联有第十一电阻r11后耦接于反馈调节电路6，第十一电阻r11的一端耦接有第八电容c8，第八电容c8的另一端接地。芯片u1的第三引脚耦接有第九电容c9，第九电容c9的另一端接地，芯片u1的第三引脚与第九电容c9的连接节点耦接有第十二电阻r12，第十二电阻r12的另一端耦接有第十三电阻r13，第十三电阻r13的两端并联有第十四电阻r14，第十四电阻r14的两端并联有第十五电阻r15。芯片u1的第四引脚接地。芯片u1的第八引脚耦接有第十六电阻r16，第十六电阻r16的另一端耦接于第一稳压二极管d1与第二稳压二极管d2的连接节点。
40.功率开关电路5包括mos管q1、第十七电阻r17、第十八电阻r18、第十九电阻r19和二极管d11，mos管q1的g极耦接于第十八电阻r18，第十八电阻r18的另一端耦接于第十九电阻r19，第十九电阻r19的另一端耦接于芯片u1的第五引脚，二极管d11的阳极耦接于mos管的g极，二极管d11的阴极耦接于第十八电阻r18与第十九电阻r19的连接节点，mos管q1的s极耦接于第十七电阻r17，第十七电阻r17的另一端耦接于第十八电阻r18，mos管q1的s极与第十七电阻r17的连接节点耦接于第十五电阻r15，mos管q1的d极耦接于变压器2的初级的第一端。
41.变压器2的初级的第一端耦接有第十电容c10，第十电容c10的另一端耦接有第十一电容c11，第十一电容c11的另一端耦接于变压器2的次级。
42.参照图4，输出整流滤波电路3包括肖特基二极管d12，肖特基二极管d12的阳极耦接于变压器2的次级，肖特基二极管d12的阳极还耦接有第二十电阻r20，第二十电阻r20的另一端耦接有第十二电容c12，第十二电容c12的另一端耦接于肖特基二极管d12的阴极，第二十电阻r20的两端并联有第二十一电阻r21。肖特基二极管d12的阴极还耦接有电感l1，电感l1的另一端耦接有第二十二电阻r22，第二十二电阻r22的另一端耦接于变压器2的次级，肖特基二极管d12的阴极与电感l1的连接节点耦接有第十三电容c13，第十三电容c13的另一端耦接于变压器2的次级，电感l1与第二十二电阻r22的连接节点耦接有第十四电容c14，第十四电容c14的另一端耦接于变压器2的次级，第十四电容c14的两端并联有第十五电容c15。肖特基二极管d12的阴极输出 24v/2a电压电流。
43.反馈调节电路6包括检测模块61、比较模块62和光电耦合模块63，检测模块61的输入端耦接于输出整流滤波电路3的输出端，比较模块62的输入端耦接于检测模块61的输出端，比较模块62的输出端耦接于光电耦合模块63的输入端，光电耦合模块63的输出端耦接于控制电路4的芯片u1的输入端。
44.检测模块61包括第三电阻r3和第四电阻r4，比较模块62包括第五电阻r5和第三稳压二极管d3，光电耦合模块63包括发光二极管d和光电开关管q，第三电阻r3的一端耦接于第十四电容c14与第十五电容c15的连接节点，第三电阻r3的另一端耦接于第四电阻r4，第四电阻r4的另一端耦接于第五电阻r5，第五电阻r5的另一端耦接于第三稳压二极管d3的阳极，第四电阻r4与第五电阻r5的连接节点耦接于第三稳压二极管d3的参考极，第三稳压二极管d3的阴极耦接于发光二极管d的阴极，发光二极管d的阳极耦接有第二十五电阻r25，第
二十五电阻r25的另一端耦接于肖特基二极管d12与第十三电容c13的连接节点。发光二极管d的两端并联有第二十四电阻r24，第三稳压二极管d3与发光二极管d的连接节点耦接有第十六电容c16，第十六电容c16的另一端耦接有第二十三电阻r23，第二十三电阻r23的另一端耦接于第三稳压二极管d3的参考极。
45.本技术实施例一种具有保护功能的开关电源电路的实施原理为：
46.交流电压输入到输入整流滤波电路1中，进行滤波和整流，形成稳定的高压直流电压输出至变压器2的初级，通过变压器2转换成所需的 24v/2a的电压电流，随输出整流滤波电路3输出；同时反馈调节电路6的检测模块61接收输出整流滤波电路3输出的电流，并输出至比较模块62，比较模块62输出比较信号至光电耦合模块63，光电耦合模块63接收到比较信号时，发光二极管d发出光信号至光电开关管q，光电开关管q导通，芯片u1的第二引脚接收到反馈检测信号，由反馈调节电路6检测输出电流的大小输出检测信号至控制电路4的芯片u1，芯片u1的第六引脚通过变压器2的初级的第二端输入启动电压，芯片u1得电工作，芯片u1的第五引脚输出控制信号至功率开关电路5，控制mos管q1的通断，调节变压器2的初级输出的占空比，达到调整输出电压和电流的目的，当输出整流滤波电路3输出的电压或输出负载过高时，通过控制电路4的芯片u1输出控制信号进行调整，对电源进行过压保护；当输出整流滤波电路3输出的电压过低时，芯片u1输出控制信号，对电源进行欠压保护，实现智能保护开关电源电路，防止开关电源损坏。
47.当输入开关电源电路的交流电压过大时，保护电路7中的保险丝及时切断，切断交流电压的输入，防止对开关电源电路造成损害。
48.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。