一種開關(guān)電源過流保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及過流保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種開關(guān)電源過流保護(hù)電路。具有輸入濾波電路連接控制電路和高頻逆變電路，控制電路輸出端連接高頻逆變電路，高頻逆變電路輸出端依次連接輸出整流電路、輸出濾波電路，所述輸出濾波電路輸出端連接反饋電路，再連接控制電路；所述高頻逆變電路包括第一變壓器、逆變開關(guān)管和采樣電路；所述采樣電路包括第二變壓器、二級管、電阻和第六電容，第二變壓器作為電流檢測元件；所述反饋電路包括由放大器構(gòu)成的放大電路和由比較器構(gòu)成的比較電路組成；放大電路的輸入端連接采樣電路輸出端，比較電路的輸出端連接控制電路。比較電路輸出高電平，控制電路的驅(qū)動信號停止輸出，起到過流保護(hù)的作用。
【專利說明】
一種開關(guān)電源過流保護(hù)電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及過過流保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種開關(guān)電源過流保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，一個安全可靠地開關(guān)電源在整個電路系統(tǒng)中起著非常重要的作用，開關(guān)電源的保護(hù)電路是開關(guān)電源的重要組成部分，可以有效保護(hù)開關(guān)電源的功率元件以及供電負(fù)載在安全的電壓區(qū)域工作，避免對電源造成損壞。
[0003]隨著智能化的發(fā)展，截止型過流保護(hù)電路由于需要人工進(jìn)行恢復(fù)，在實際應(yīng)用中比較少。主要使用是自動恢復(fù)型過流保護(hù)，發(fā)生過流情況后，電路會自動恢復(fù)，使用方便。但是，目前自動恢復(fù)性過流保護(hù)電路是采用電阻為檢測元件，電阻上會產(chǎn)生感應(yīng)電壓，如果在大功率電源中，電阻上流過較大的電流，功率損耗較大，從而降低電源的整體效率。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型公開了一種開關(guān)電源過流保護(hù)電路。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是這樣的:
[0006]—種開關(guān)電源過流保護(hù)電路，具體包括:輸入濾波電路、高頻逆變電路、輸出整流電路、輸出濾波電路、控制電路和反饋電路;所述輸入濾波電路連接控制電路和高頻逆變電路，控制電路輸出端連接高頻逆變電路，高頻逆變電路輸出端依次連接輸出整流電路、輸出濾波電路，所述輸出濾波電路輸出端連接反饋電路，再連接控制電路;所述高頻逆變電路包括第一變壓器、逆變開關(guān)管和采樣電路;所述采樣電路包括第二變壓器、二級管、電阻和第六電容，第二變壓器的次級繞組同名端接整流二極管的正極，異名端接系統(tǒng)的參考地和輸入端-Vin，二極管的負(fù)極連接第四電阻的一端和第三電阻的一端，第三電阻的另一端接第六電容，第四電阻的另一端接輸入端-Vin ；所述反饋電路包括由放大器構(gòu)成的放大電路和由比較器構(gòu)成的比較電路組成;放大電路的輸入端連接采樣電路輸出端，比較電路的輸出端連接控制電路。
[0007]進(jìn)一步地，上述第二變壓器的初級和次級的匝比是1:70，變壓器的初級為I匝，當(dāng)?shù)诙儔浩鞯某跫売须娏魍ㄟ^，次級感應(yīng)也產(chǎn)生電流，再經(jīng)二極管整流和負(fù)載電阻后將電流信號轉(zhuǎn)變成電壓信號，經(jīng)第六電容濾波后得到相對平滑的直流電壓;再將采樣電路的直流電壓送到反饋電路。
[0008]進(jìn)一步地，上述放大電路的輸入端連接采樣電路輸出端，放大電路的輸入端連接第八電容和第五電阻后，連接放大器的同相輸入端，放大器的反相輸入端連接第九電阻再連接參考地，放大器輸出端接第六電阻，組成同相比例放大電路，將采樣電路的直流電壓以相應(yīng)的倍數(shù)放大得到一個相對幅度較高的電平，用于后級比較電路進(jìn)行比較;放大器的輸出端連接所述比較電路的比較器同相輸入端，比較器的反相輸入端連接第七電阻、第八電阻分壓后得到的參考電壓端，比較器輸出端經(jīng)開關(guān)管后連接PWM脈沖寬度調(diào)制器。當(dāng)比較器的同相端信號大于反相端參考電壓時，比較電路輸出高電平，即電流調(diào)節(jié)電路輸出高電平；反之，電流調(diào)節(jié)電路輸出低電平。
[0009]相對于現(xiàn)有技術(shù)，采用上述技術(shù)的有益效果是:使用變壓器作為電流檢測元件，初級匝數(shù)較低，使電流檢測的精度高、功率損耗低，取樣電路幾乎可以做到無功率損耗，提高了開關(guān)電源的輸出效率，抗干擾能力強(qiáng)。上述技術(shù)的采樣電路器件少，實施方便，有效、快速的提供過流保護(hù)，增強(qiáng)了開關(guān)的可靠性。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的過流保護(hù)電路的方框圖。
[0011 ]圖2為本實用新型的過流保護(hù)電路的示意圖。
[0012]圖3為圖1中反饋電路的示意圖。
【具體實施方式】
[0013]現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步描述。
[0014]如圖1所示，一種開關(guān)電源過流保護(hù)電路，具體包括:輸入濾波電路、高頻逆變電路、輸出整流電路、輸出濾波電路、控制電路和反饋電路;所述輸入濾波電路連接控制電路和高頻逆變電路，控制電路輸出端連接高頻逆變電路，高頻逆變電路輸出端依次連接輸出整流電路、輸出濾波電路，所述輸出濾波電路輸出端連接反饋電路，再連接控制電路。如圖2所示，所述高頻逆變電路包括變壓器Tl、逆變開關(guān)管Q2和采樣電路;所述采樣電路包括變壓器T2、二級管D3、電阻R3、電阻R4和電容C6，變壓器T2的次級繞組同名端接二極管D3的正極，異名端連接參考地和輸入端-Vin，二極管D3的負(fù)極接電阻R4的一端和電阻R3的一端，電阻R3的另一端接電容C6，電阻R4的另一端接輸入端-Vin;圖2中控制系統(tǒng)包括電路方框圖中的反饋電路和控制電路。如圖3所示，所述反饋電路包括由放大器UI構(gòu)成的放大電路和由比較器U2構(gòu)成的比較電路組成;放大電路的輸入端CS連接采樣電路輸出端，比較電路的輸出端連接控制電路。
[0015]進(jìn)一步地，上述才采樣電路的變壓器T2的初級和次級的匝比是1:70，變壓器T2的初級為I匝，當(dāng)變壓器T2的初級有電流通過，次級感應(yīng)也產(chǎn)生電流，再經(jīng)電容C6和二極管D3的整流濾波后得到相對平滑的直流電流，并將采樣電路的直流電流送到反饋電路。采用變壓器T2作為采樣電路的檢測元件，初級匝數(shù)較少，阻值非常小，變壓器上的損耗非常小。
[0016]進(jìn)一步地，上述放大電路的輸入端CS連接采樣電路輸出端，放大電路的輸入端連接電容CS和電阻R5后，連接放大器Ul的同相輸入端，放大器Ul的反相輸入端連接電阻R9再連接參考地，放大器Ul輸出端接電阻R6，組成同相比例放大電路，將采樣電路的直流電流以相應(yīng)的倍數(shù)放大得到一個相對幅度較高的電平，用于后級比較電路進(jìn)行比較;放大器Ul的輸出端連接所述比較電路的比較器U2同相輸入端，比較器U2的反相輸入端連接電阻R7、電阻R8分壓后得到的參考電壓端，比較器U2輸出端經(jīng)開關(guān)管Ql后連接PffM脈沖寬度調(diào)制器。當(dāng)比較器U2的同相端信號大于反相端參考電壓時，比較電路輸出高電平，即電流調(diào)節(jié)電路輸出高電平;反之，電流調(diào)節(jié)電路輸出低電平。
[0017]本實用新型的工作原理如下:電壓輸入端+Vin首先經(jīng)電容C1、C2組成的輸入濾波電路濾波，將輸入線上的干擾信號濾掉，并為后級電路儲存能量，當(dāng)后級高頻逆變電路高速開關(guān)的時候，電容C1、C2給高頻逆變電路瞬時提供足夠的能量，避免掉電；經(jīng)濾波后的電壓送到變壓器Tl的初級Np端，當(dāng)逆變開關(guān)管Q2導(dǎo)通時，初級Np端將電流經(jīng)變壓器T2后回到輸入端-Vin;這時變壓器初級Np端的極性為上正下負(fù)，變壓器Tl的次級Ns端感應(yīng)出上正下負(fù)的電壓，感應(yīng)電壓正端經(jīng)由二極管Dl和二極管D2組成的輸出整流電路整流后，輸出到輸出濾波電路的儲能電感LI，再經(jīng)電容C3、電容C4、電容C5濾波到輸出端+Vo，再通過負(fù)載回到變壓器Tl的次級Ns端。當(dāng)逆變開關(guān)管Q2關(guān)斷后，變壓器Tl的初級Np端將不再有電流通過，根據(jù)電磁定律原理電感中電流不能突變但極性反向，所以初級Np端的極性將變成上負(fù)下正，同理次級Ns端的極性也將翻轉(zhuǎn)成上負(fù)下正，這時由于整流二極管DI的阻斷作用，次級Ns端將不流過電流。儲能電感LI的極性將變成左負(fù)右正，右端正極將繼續(xù)向負(fù)載供電，二極管D2回到電感LI左端負(fù)極。經(jīng)過以上的工作過程，電源完成了一個完整的工作周期，直到逆變開關(guān)管Q2再次導(dǎo)通進(jìn)入下一個周期。
[0018]下面進(jìn)一步說明電流采樣的工作原理，變壓器T2作為電流互感器是采用電路中的檢測元件，信號通過采樣電路后獲得一個相對平滑的直流電壓，所述直流電壓將輸入到反饋電路。在采樣電路中二極管D3的作用是將變壓器T2次級感應(yīng)出的高頻交流信號進(jìn)行整流，整流后得到高頻的直流電壓，然后接負(fù)載電阻R4將高頻脈沖信號降低，經(jīng)電阻R3、電容C6組成的RC濾波電路濾波后得到平滑的直流電壓。
[0019]平滑的直流電壓輸入到調(diào)節(jié)電路，將直流電壓進(jìn)行相應(yīng)的倍數(shù)放大得到一個相對幅度高的電平，用于后級比較電路進(jìn)行比較。當(dāng)比較器U2的同相端信號小于反相端參考電壓時，電源負(fù)載未出現(xiàn)過載，比較電路輸出低電平，即反饋電路輸出低電平，反饋電路的輸出信號對控制電路不起作用，控制電路正常工作，電源負(fù)載兩端的輸出電壓穩(wěn)定；當(dāng)比較器U2的同相端信號大于反相端參考電壓時，電源負(fù)載出現(xiàn)過載，比較電路輸出高電平，即反饋電路輸出高電平，高電平驅(qū)動開關(guān)管Ql導(dǎo)通，將Vref端信號拉低，從而使控制電路的驅(qū)動信號停止輸出，最終使電源負(fù)載兩端的電壓下降，直到關(guān)斷電源輸出，當(dāng)輸出端過載情況消失后，電流調(diào)節(jié)電路輸出低電平，控制電路又重新輸出驅(qū)動信號，電源又重新開始工作。
[0020]雖然實用新型的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)以較佳的實例公開如上，然而并非用以限定本實用新型，如果本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神所做的非實質(zhì)性改變或改進(jìn)，都應(yīng)該屬于本實用新型權(quán)利要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種開關(guān)電源過流保護(hù)電路，其特征在于包括:輸入濾波電路、高頻逆變電路、輸出整流電路、輸出濾波電路、控制電路和反饋電路;所述輸入濾波電路連接控制電路和高頻逆變電路，控制電路輸出端連接高頻逆變電路，高頻逆變電路輸出端依次連接輸出整流電路、輸出濾波電路，所述輸出濾波電路輸出端連接反饋電路，再連接控制電路;所述高頻逆變電路包括變壓器(Tl)、逆變開關(guān)管(Q2)和采樣電路;所述采樣電路包括變壓器(T2)、二級管(D3)、電阻(R3)、電阻(R4)和電容(C6)，變壓器(T2)的次級繞組同名端接二極管(D3)的正極，異名端連接參考地和輸入端-Vin，二極管(D3)的負(fù)極接電阻(R4)的一端和電阻(R3)的一端，電阻(R3)的另一端接電容(C6)，電阻(R4)的另一端接輸入端-Vin;所述反饋電路包括由放大器(Ul)構(gòu)成的放大電路和由比較器(U2)構(gòu)成的比較電路組成，放大電路的輸入端(CS )連接采樣電路輸出端，比較電路的輸出端連接控制電路。2.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源過流保護(hù)電路，其特征在于所述采樣電路的變壓器(T2)的初級和次級的匝比是1:70，變壓器(T2)的初級為I匝。3.如權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源過流保護(hù)電路，其特征在于所述放大電路的輸入端(CS)連接采樣電路輸出端，放大電路的輸入端連接電容(C8 )和電阻(R5 )后，連接放大器(Ul)的同相輸入端，放大器(Ul)的反相輸入端連接電阻(R9)再連接參考地，放大器(Ul)輸出端接電阻(R6);放大器(Ul)的輸出端還連接比較器(U2)同相輸入端，比較器(U2)的反相輸入端連接電阻(R7)與電阻(R8)分壓后得到的參考電壓端，比較器(U2)輸出端經(jīng)開關(guān)管(Ql)后連接PWM脈沖寬度調(diào)制器。
【文檔編號】H02H7/12GK205453103SQ201620235063
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】羅剛
【申請人】成都大奇鷹科技有限公司