電源短路保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電源的輸出短路保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]電源作為電器必不可少的一部分，一直是電器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要保證之一。特別是，開關(guān)電源具有體積小、重量輕、轉(zhuǎn)換效率高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、通信辦公、家庭消費(fèi)等領(lǐng)域的各種電子設(shè)備中。電源一般由用于脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulat1n:PWM)的控制集成電路(以下，簡(jiǎn)稱為控制1C)、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管或者三極管等開關(guān)元件以及變壓器等元件構(gòu)成。
[0003]根據(jù)電子設(shè)備的不同，該電子設(shè)備所使用的電源也采用不同的技術(shù)規(guī)格和指標(biāo)，尤其是過電壓、過熱等各種保護(hù)功能的技術(shù)規(guī)格和指標(biāo)。在電源的負(fù)載出現(xiàn)故障時(shí)，輸出電流往往會(huì)增大，甚至?xí)?dǎo)致輸出端發(fā)生短路，此時(shí)，需要迅速地關(guān)斷電源，防止過大的電流燒壞設(shè)備的其它元件或線路。因此，輸出短路保護(hù)功能作為電源的很重要的功能而備受關(guān)注。
[0004]為了達(dá)到短路保護(hù)目的，通常，控制IC會(huì)對(duì)與輸出端電壓或者電流相關(guān)的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并判斷是否出現(xiàn)短路狀況，以停止輸出或輸出PWM信號(hào)。目前，很多控制IC自身就具備初級(jí)側(cè)過功率的短路保護(hù)功能。以檢測(cè)反映輸出端電壓的初級(jí)側(cè)控制IC供電電壓值為例，如圖1所示，在輸出端出現(xiàn)短路，并且短路輸出功率達(dá)到初級(jí)側(cè)過功率的閾值時(shí)，變壓器的用于給控制IC供電的初級(jí)線圈Tl兩端的電壓開始下降，由此，經(jīng)由電阻R7、整流二極管Dl和平滑電容C3之后直接供給控制IC的電源端VCC的電壓下降，當(dāng)電源端VCC下降到由控制IC規(guī)定的閾值以下時(shí)，控制IC內(nèi)部的短路保護(hù)功能工作，停止輸出PWM信號(hào)，電源不進(jìn)行輸出。其中，在圖1中的左側(cè)部分的兩個(gè)分壓用電阻Rl、R2，在電源啟動(dòng)時(shí)，對(duì)電容C3進(jìn)行充電，以使控制IC啟動(dòng)。
[0005]然而，在電源的輸出為低電壓、大電流的情況下，例如，在輸出電壓在5V以下，輸出電流為1A以上的情況下，在電源電路的輸出端出現(xiàn)短路時(shí)，由于變壓器的漏感大，或者次級(jí)短路輸出阻抗過大等原因，雖然短路時(shí)輸出功率的變化達(dá)到了初級(jí)一側(cè)過功率的閾值，但是，圖1中的變壓器的初級(jí)線圈Tl兩端的電壓并不能下降到使控制IC停止輸出PWM信號(hào)的規(guī)定的閾值以下，即使是具備初級(jí)側(cè)過功率的短路保護(hù)功能的控制IC也不能夠?qū)崿F(xiàn)短路保護(hù)。
[0006]再比如，當(dāng)電源為多路輸出時(shí)，在其中一路輸出出現(xiàn)短路，其它路輸出空載的情況下，短路輸出功率雖然能夠使電源的初級(jí)一側(cè)達(dá)到過功率的閾值，但是初級(jí)側(cè)的控制IC的電源端VCC的電壓不能下降到使控制IC停止輸出PWM信號(hào)的規(guī)定的閾值以下。即使是具備初級(jí)側(cè)過功率的短路保護(hù)功能的控制IC也不能夠?qū)崿F(xiàn)短路保護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，本發(fā)明的目的在于，提供一種在電源的輸出端產(chǎn)生短路時(shí)能夠可靠地使控制IC停止輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的電源保護(hù)電路。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，本發(fā)明提供一種電源短路保護(hù)電路，其在具有用于輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的控制IC的電源的輸出端產(chǎn)生短路時(shí)，使所述控制IC停止輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。所述電源短路保護(hù)電路包括:電壓檢測(cè)模塊，其第一輸入端與檢測(cè)反映電源的輸出端的短路狀況的電壓的端子連接，第二輸入端與接收基準(zhǔn)電壓的端子連接，基于對(duì)所述反映電源的輸出端的短路相關(guān)狀況的電壓和所述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較的結(jié)果，從輸出端輸出檢測(cè)判斷信號(hào)；延時(shí)保持模塊，其輸入端與所述電壓檢測(cè)模塊的輸出端連接，基于所述檢測(cè)判斷信號(hào)，從輸出端輸出開關(guān)信號(hào)；開關(guān)控制模塊，其輸入端與所述延時(shí)保持模塊的輸出端連接，輸出端與控制所述控制IC輸出/停止輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的控制端子連接，根據(jù)來自所述延時(shí)保持模塊的開關(guān)信號(hào)，從與所述控制端子連接的輸出端輸出控制所述控制IC輸出/停止輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的信號(hào)。所述延時(shí)保持模塊基于所述檢測(cè)判斷信號(hào)，向所述開關(guān)控制模塊輸出所述開關(guān)信號(hào)，所述開關(guān)控制模塊根據(jù)所述開關(guān)信號(hào)，在由所述延時(shí)保持模塊規(guī)定的延時(shí)時(shí)間之內(nèi)，使所述控制IC停止輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，并且，在經(jīng)過所述延時(shí)時(shí)間之后，使所述控制IC輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。
[0009]優(yōu)選地，所述電壓檢測(cè)模塊具有:兩個(gè)以上串聯(lián)連接的分壓電阻，位于最上游的分壓電阻的上游端為所述電壓檢測(cè)模塊的第一輸入端，位于最下游的分壓電阻的下游端接地。對(duì)通過所述分壓電阻分壓得到的電壓和所述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較的比較元件，第一端與從所述兩個(gè)以上串聯(lián)連接的分壓電阻之間的一個(gè)以上連接點(diǎn)中選擇的一個(gè)連接點(diǎn)連接，第二端為所述電壓檢測(cè)模塊的第二輸入端，第三端為所述電壓檢測(cè)模塊的輸出端。
[0010]優(yōu)選地，所述電壓檢測(cè)模塊還具有旁路電容，該旁路電容的一端與所述選擇的一個(gè)連接點(diǎn)連接，另一端接地。
[0011]優(yōu)選地，所述延時(shí)保持模塊包括并聯(lián)連接的放電電阻和電容，所述放電電阻和所述電容的第一連接點(diǎn)為所述延時(shí)保持模塊的輸出端，所述放電電阻和所述電容的第二連接點(diǎn)接地，所述延時(shí)保持模塊的輸出端與所述延時(shí)保持模塊的輸入端連接。更優(yōu)選地，取代所述延時(shí)保持1旲塊的輸出端與所述延時(shí)保持1旲塊的輸入端連接，還能夠在所述延時(shí)保持I旲塊的輸入端與所述延時(shí)保持模塊的輸出端之間還連接有充電電阻。
[0012]優(yōu)選地，所述開關(guān)控制模塊包括一個(gè)開關(guān)元件，所述開關(guān)元件的第一端為所述開關(guān)控制模塊的輸入端，第二端為所述開關(guān)控制模塊的輸出端，第三端接地。
[0013]優(yōu)選地，所述電壓檢測(cè)模塊包括用于分壓的兩個(gè)串聯(lián)連接的第一、第二分壓電阻以及一個(gè)三極管，所述第一分壓電阻的一端為所述電壓檢測(cè)模塊的第一輸入端，另一端與所述第二分壓電阻的一端和所述三極管的基極連接，所述三極管的發(fā)射極為所述電壓檢測(cè)模塊的第二輸入端，集電極為所述電壓檢測(cè)模塊的輸出端，所述第二分壓電阻的另一端接地。所述延時(shí)保持模塊包括并聯(lián)連接的一個(gè)放電電阻和一個(gè)電容，所述放電電阻和所述電容的第一連接點(diǎn)為所述延時(shí)保持模塊的輸出端，所述放電電阻和所述電容的第二連接點(diǎn)接地，所述延時(shí)保持模塊的輸出端與所述延時(shí)保持模塊的輸入端連接。所述開關(guān)控制模塊包括一個(gè)功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極為所述開關(guān)控制模塊的輸入端，漏極為所述開關(guān)控制模塊的輸出端，源極接地。更優(yōu)選地，所述電壓檢測(cè)模塊還具有一個(gè)旁路電容，該旁路電容的一端與所述三極管的基極連接，另一端接地。另外，還能夠取代所述延時(shí)保持|旲塊的輸出端與所述延時(shí)保持|旲塊的輸入端連接，還能夠在所述延時(shí)保持|旲塊的輸入端與所述延時(shí)保持模塊的輸出端之間還連接有充電電阻。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的電源短路保護(hù)電路，在電源電路的輸出端出現(xiàn)短路時(shí)，無論電源電路中的控制IC是否具備短路保護(hù)功能，都能夠可靠地停止用于進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制的控制IC的輸出動(dòng)作，大幅度降低輸出電流的有效值，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)的目的。
【附圖說明】
[0015]圖1是表示在現(xiàn)有技術(shù)中的控制IC自身能夠?qū)崿F(xiàn)短路保護(hù)的電路圖。
[0016]圖2是表示本發(fā)明的電源短路保護(hù)電路的模塊的示意圖
[0017]圖3是表示本發(fā)明的電源短路保護(hù)電路的具體例的電路圖。
[0018]圖4是表示在圖3示出的電源短路保護(hù)電路工作下的控制IC的電源端的電壓以及電路的輸出電流的波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]參照附圖，對(duì)本發(fā)明的電源短路保護(hù)電路I的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。其中，為了便于說明，對(duì)相同的元件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。
[0020]圖2是表示本發(fā)明的電源短路保護(hù)電路I的模塊的示意圖。電源短路保護(hù)電路I包括:電壓檢測(cè)模塊11，其具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，第一輸入端與控制IC的電源端VCC連接，由此來檢測(cè)控制IC的電源端VCC的電壓，該控制IC的電源端VCC的電壓是用來反映電源的輸出端的短路狀況的電壓，第二輸入端與控制IC的基準(zhǔn)電壓端REF連接，通過對(duì)檢測(cè)出的控制IC的電源端VCC的電壓與基準(zhǔn)電壓端REF的電壓進(jìn)行比較，基于比較結(jié)果的大小關(guān)系來從輸出端輸出檢測(cè)判斷信號(hào)；延時(shí)保持模塊12，其具有一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，輸入端與電壓檢測(cè)模塊