一种开关电源输出过流保护电路及开关电源的制作方法

1.本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种开关电源输出过流保护电路及开关电源。


背景技术：

2.随着科学技术的发展,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开关电源，开关电源具有轻巧，高频化，功耗低，效率高，噪声小等优点，广泛应用于各种家用电器、工业设备、军用电子装备、仪器、仪表、工业自动化等领域。然而，随着开关电源的广泛应用，对其可靠性也有了更高的要求，不仅要求性能满足供电设备的需求，对其自身保护措施也提高了要求，一旦电源输出发生过流时，开关电源需要关闭其输出电压，保护后级系统不受损坏，可是现有的开关电源输出过流保护方案还不够完善，普遍存在可靠性差，结构复杂，成本高等问题，该问题亟待解决。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种开关电源输出过流保护电路及开关电源，来解决以上背景技术部分提到的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种开关电源输出过流保护电路，该电路包括过流保护主电路、脉宽调制芯片电压过流关闭电路以及采样基准电路；所述过流保护主电路与脉宽调制芯片电压过流关闭电路连接，所述采样基准电路与过流保护主电路连接。
6.特别地，所述过流保护主电路包括二极管d1、电解电容cd1、电解电容cd2、电阻r1、电阻r2、电感l1、电阻r3、电阻r4、电容c1、运算放大器a1a、电阻r6、电容c2、电阻r7、光耦输入端pc1a、电阻r8、电容c3、电阻r9、电容c5、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电容c6、电阻r13、电阻r14、电阻r16；其中，所述二极管d1正极连接变压器绕组的一端，二极管d1负极与电感l1的一端、电解电容cd1正极、电阻r3的一端连接，电阻r3的另一端与光耦输入端pc1a的正极、电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端接运算放大器a1b的输出端，电感l1的另一端与电解电容cd2正极连接，电解电容cd1负极与电阻r1的一端、电阻r2的一端、变压器绕组的另一端连接后接地，电解电容cd2负极与电阻r1的另一端、电阻r2的另一端、电阻r9的一端连接，电阻r9的另一端与电容c3的一端、运算放大器a1a的正向输入端连接，电容c3的另一端接地，运算放大器a1a的反向输入端与电阻r13的一端、电阻r11的一端连接，电阻r13的另一端接地，电阻r11的另一端与运算放大器a1a的输出端、电阻r8的一端连接，运算放大器a1a的电源端与电阻r4的一端连接，运算放大器a1a的接地端接地，电阻r8的另一端与电容c5的一端、运算放大器a1b的反向输入端、电阻r6的一端连接，电阻r6的另一端与电容c1的一端连接，电容c1的另一端接运算放大器a1b的输出端，电阻r4的另一端与电容c2的一端连接，电容c2的另一端与运算放大器a1b的同向输入端连接、电阻r12的一端、电阻r14的一端、电容c6的一端连接，电阻r12的另一端与电阻r16的一端连接，电阻r16的另一端接地，电阻r14的
另一端接采样基准电路。
7.特别地，所述脉宽调制芯片电压过流关闭电路包括光耦输出端pc1b、电阻r5、电阻r10、三级管q1、电阻r15以及电容c4；其中，所述光耦输出端pc1b的集电极接脉宽调制芯片的电源端、电阻r5的一端，电阻r5的另一端与三极管q1的漏极连接，三极管q1的源极接地，电阻r15的一端接地，电阻r15的另一端与三极管q1的栅极、电容c4的一端、电阻r10的一端连接，电容c4的另一端接地，电阻r10的另一端接光耦输出端pc1b的发射极。
8.特别地，所述采样基准电路包括电阻r17、电容c7以及可控精密稳压源a2；其中，所述电阻r17的一端与可控精密稳压源a2的阴极、电容c7的一端、基准端、可控精密稳压源a2的参考极连接，电容c7的另一端接地，可控精密稳压源a2的阳极接地，电阻r17的另一端接运算放大器a1a的电源端。
9.基于上述开关电源输出过流保护电路，本实用新型还公开了一种开关电源，该开关电源采用上述开关电源输出过流保护电路。
10.本实用新型提出的开关电源输出过流保护电路及开关电源不仅能够在电源输出发生过流时，有效切断输出，而且能够实现输出打嗝保护，保护后级系统不受损失，而且稳定可靠，结构简单，成本低，适宜推广应用。
附图说明
11.图1为本实用新型实施例提出的开关电源输出过流保护电路中过流保护主电路结构图；
12.图2为本实用新型实施例提出的开关电源输出过流保护电路中脉宽调制芯片电压过流关闭电路结构图；
13.图3为本实用新型实施例提出的开关电源输出过流保护电路中采样基准电路结构图。
具体实施方式
14.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
15.实施例一
16.本实施例提供一种开关电源输出过流保护电路，该电路包括过流保护主电路、脉宽调制芯片电压过流关闭电路以及采样基准电路；所述过流保护主电路与脉宽调制芯片电压过流关闭电路连接，所述采样基准电路与过流保护主电路连接。具体的，在本实施例中如图1所示，所述过流保护主电路包括二极管d1、电解电容cd1、电解电容cd2、电阻r1、电阻r2、电感l1、电阻r3、电阻r4、电容c1、运算放大器a1a、电阻r6、电容c2、电阻r7、光耦输入端
pc1a、电阻r8、电容c3、电阻r9、电容c5、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电容c6、电阻r13、电阻r14、电阻r16；其中，所述二极管d1正极连接变压器绕组的一端，二极管d1负极与电感l1的一端、电解电容cd1正极、电阻r3的一端连接，电阻r3的另一端与光耦输入端pc1a的正极、电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端接运算放大器a1b的输出端，电感l1的另一端与电解电容cd2正极连接，电解电容cd1负极与电阻r1的一端、电阻r2的一端、变压器绕组的另一端连接后接地，电解电容cd2负极与电阻r1的另一端、电阻r2的另一端、电阻r9的一端连接，电阻r9的另一端与电容c3的一端、运算放大器a1a的正向输入端连接，电容c3的另一端接地，运算放大器a1a的反向输入端与电阻r13的一端、电阻r11的一端连接，电阻r13的另一端接地，电阻r11的另一端与运算放大器a1a的输出端、电阻r8的一端连接，运算放大器a1a的电源端与电阻r4的一端连接，运算放大器a1a的接地端接地，电阻r8的另一端与电容c5的一端、运算放大器a1b的反向输入端、电阻r6的一端连接，电阻r6的另一端与电容c1的一端连接，电容c1的另一端接运算放大器a1b的输出端，电阻r4的另一端与电容c2的一端连接，电容c2的另一端与运算放大器a1b的同向输入端连接、电阻r12的一端、电阻r14的一端、电容c6的一端连接，电阻r12的另一端与电阻r16的一端连接，电阻r16的另一端接地，电阻r14的另一端接采样基准电路。
17.具体的，在本实施例中如图2所示，所述脉宽调制芯片电压过流关闭电路包括光耦输出端pc1b、电阻r5、电阻r10、三级管q1、电阻r15以及电容c4；其中，所述光耦输出端pc1b的集电极接脉宽调制芯片的电源端、电阻r5的一端，电阻r5的另一端与三极管q1的漏极连接，三极管q1的源极接地，电阻r15的一端接地，电阻r15的另一端与三极管q1的栅极、电容c4的一端、电阻r10的一端连接，电容c4的另一端接地，电阻r10的另一端接光耦输出端pc1b的发射极。具体的，在本实施例中所述三极管q1优选n沟道mos管。
18.具体的，在本实施例中如图3所示，所述采样基准电路包括电阻r17、电容c7以及可控精密稳压源a2；其中，所述电阻r17的一端与可控精密稳压源a2的阴极、电容c7的一端、基准端、可控精密稳压源a2的参考极连接，电容c7的另一端接地，可控精密稳压源a2的阳极接地，电阻r17的另一端接运算放大器a1a的电源端。
19.本实施例提出的开关电源输出过流保护电路中二极管d1、电解电容cd1、电解电容cd2、电感l1整流滤波得vout，电阻r1和电阻r2是为回路电流采集电阻；同时vdd建立，给运算放大器a1a供电，vdd通过电阻r17、可控精密稳压源a2、电容c7建立一个采样基准vref,基准vref再由电阻r14、电阻r12、电阻r13、电容c6分压给运算放大器a1b的5脚，预设电流过流阈值，另外，由电阻r1、电阻r2、电阻r9、电容c3、运算放大器a1a构成电流采集网络，电阻r11、电阻r13是为比例放大网络，对采集的电流信号放大处理后送后级运算放大器a1b的6脚，再行判断，光耦输出端pc1b、电阻r5、电阻r10、三级管q1、电阻r15以及电容c4组成的脉宽调制芯片电压过流关闭电路在判断过流后关闭主控pwm(脉宽调制)芯片的vcc。一旦发生过流，运算放大器(a1a、a1b)输出一个低电平，光耦输入端pc1a(光耦原边)流过电流，光耦输出端pc1b(副边)得电后，触发三极管q1，通过电阻r5拉低vcc,关闭主控pwm芯片,进入一个打嗝状态，电源正常过流保护；然而，实际运行时,开机时过流保护易误触发，导致开机时输出建立需要多次才能完成；为了解决误动问题，在本实施例中采样基准上臂加入了电阻r4、电容c2,构成的rc补偿网络，在输出建立的过程中，给运算放大器a1b的5脚，提供一段时间的高电平，使之能够避开误动这个阶段,使输出能可靠有效的建立，同时也不影响输出的
过流保护，实现过流关闭输出，输出打嗝保护，保护后级系统不受重大损失的目的。
20.本实施例提出的开关电源输出过流保护电路及开关电源不仅能够在电源输出发生过流时，有效切断输出，而且能够实现输出打嗝保护，保护后级系统不受损失，而且稳定可靠，结构简单，成本低，适宜推广应用。
21.实施例二
22.本实施例提出一种开关电源，该开关电源采用上述实施例一所提出的开关电源输出过流保护电路。本实施例提出的开关电源不仅能够在电源输出发生过流时，有效切断输出，而且能够实现输出打嗝保护，保护后级系统不受损失，而且稳定可靠，结构简单，成本低，适宜推广应用。
23.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。