CN101436771B - 一种电源欠压保护电路及包含该保护电路的电源 - Google Patents

一种电源欠压保护电路及包含该保护电路的电源 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电源欠压保护电路及包含该保护电路的电源,该欠压保护电路括采样模块、比较模块和回差保护模块;采样模块与比较模块相连;采样模块采集电源的输入电压并输出至比较模块,比较模块将输入的电压与基准电压进行比较并在输入的电压小于基准电压时输出相应触发信号至控制模块;回差保护模块连接在采样模块输出端和控制模块输入端之间。本发明的电源欠压保护电路包括回差保护模块,该回差保护模块会使欠压保护动作后,当欠压刚刚在欠压保护点向上恢复的时候,不会立即停止欠压保护动作避免电源在保护点频繁启动关断,从而保证电源的可靠性。

Description

一种电源欠压保护电路及包含该保护电路的电源
技术领域
[0001] 本发明涉及电力变电领域,尤其涉及一种电源欠压保护电路,本发明还涉及一种包含该欠压保护电路的电源。
背景技术
[0002] 目前,通信电源、电力操作电源、工业电源等各种电源一般都会包含一个电源欠压保护电路。该电源欠压保护电路在电源输入电压低于一定数值情况下将电源的控制模块的输入端(比较端)的电压拉低,控制模块会将从比较端接收的电压信号与三角波比较从而生成控制电源的开关管(如:桥式整流电路中的开关管)的脉冲,将这些开关管关闭,形成欠压保护。当电源输入电压恢复到预设数值时就立即关闭欠压保护。现有的电源欠压保护电路会造成电源开关管的频繁启动和关闭,对开关管应力、电源供电的主功率、控制模块都会带来不好的影响。
发明内容
[0003] 本发明就是为了克服以上的不足,提出了一种避免频繁启动和关闭的电源欠压保护电路及包含该欠压保护电路的电源。
[0004] 为实现上述目的,本发明提供一种电源欠压保护电路,包括采样模块、比较模块和回差保护模块;所述采样模块与比较模块相连;所述采样模块采集电源的输入电压并输出至比较模块,所述比较模块将输入的电压与基准电压进行比较并在输入的电压小于基准电压时输出相应触发信号至控制模块;所述回差保护模块连接在所述采样模块输出端和控制模块输入端之间。
[0005] 优选地,所述回差保护模块包括第一电阻和隔离器件,所述第一电阻一端与采样模块输出端相连,另一端与比较模块的输出端相连,所述隔离器件一端与比较模块的输出端相连,另一端与所述控制模块输入端相连。
[0006] 所述隔离器件为二极管,所述二极管阴极与比较模块的输出端相连,阳极与控制模块输入端相连。
[0007] 所述二极管为肖特基二极管。
[0008] 所述第一电阻的阻值可调。
[0009] 为实现上述目的,本发明一种电源,包括欠压保护电路、控制模块,所述欠压保护电路包括采样模块、比较模块和回差保护模块;所述采样模块与比较模块相连;所述采样模块采集电源的输入电压并输出至比较模块,所述比较模块将输入的电压与基准电压进行比较并在输入的电压小于基准电压时输出相应触发信号至控制模块;所述回差保护模块连接在所述采样模块输出端和控制模块输入端之间。
[0010] 所述回差保护模块包括第一电阻和隔离器件,所述第一电阻一端与采样模块输出端相连,另一端与比较模块的输出端相连,所述隔离器件一端与比较模块的输出端相连,另一端与所述控制模块输入端相连。[0011] 所述隔离器件为二极管,所述二极管阴极与比较模块的输出端相连,阳极与控制模块输入端相连。
[0012] 所述二极管为肖特基二极管。
[0013] 所述第一电阻的阻值可调。
[0014] 本发明与现有技术对比的有益效果是:本发明的电源欠压保护电路包括回差保护模块,该回差保护模块会使欠压保护动作后,当电源输入电压刚刚在欠压保护点向上恢复的时候,不会立即停止欠压保护动作,而是根据回差要求,达到欠压保护点后,再适当增加一个回差增量,然后再使电源恢复工作。应用本发明,可以为电源欠压保护提供回差保护, 从而避免电源在欠压保护点频繁启动关断,从而保证电源的可靠性。
附图说明
[0015] 图1是本发明具体实施方式一的结构示意图;
[0016] 图2是本发明具体实施方式二的结构示意图。
具体实施方式
[0017] 具体实施方式一
[0018] 如图1所示,一种电源欠压保护电路,包括采样模块1、比较模块2和回差保护模块;所述采样模块1与比较模块2相连;所述采样模块1采集电源的输入电压并输出至比较模块2,所述比较模块2将输入的电压与基准电压进行比较并在输入的电压小于基准电压时输出相应触发信号至控制模块;所述回差保护模块连接在所述采样模块输出端和控制模块输入端之间。所述回差保护模块包括第一电阻Rl和隔离器件,所述第一电阻Rl —端与采样模块1相连,另一端与比较模块2的输出端相连,所述隔离器件一端与比较模块的输出端相连,另一端与所述控制模块输入端相连。
[0019] 所述采样模块1包括第四电阻R504。所述比较模块2包括稳压管D504、第十电阻R510、第五电阻R505、第五开关管Q505、第六开关管Q506。所述第五开关管Q505和第六开关管Q506都为三极管。第四电阻R504第一端A接电源的输入电压,第二端B与稳压管 D504第一端C相连,稳压管D504第二端D分别与第十电阻R510第一端E、第六开关管Q506 基极相连,第十电阻R510第二端F、第六开关管Q506射极都接地。第六开关管Q506集电极与第五开关管Q505基极和第五电阻R505第一端G相连,第五电阻R505第二端接电源的输入电压,第五开关管Q505射极接地,其集电极与控制模块输入端相连。所述隔离器件为二极管D1,所述二极管Dl阴极与第五开关管Q505集电极相连,阳极与控制模块输入端相连。 所述第一电阻Rl —端与第四电阻R504的第二端B相连,另一端与第五开关管Q505的集电极相连。
[0020] 上述电源欠压保护电路的工作原理如下:
[0021] 1.当电源正常工作时,第六开关管Q506导通,第五开关管Q505不导通,由于第一电阻Rl和第四电阻R504将第五开关管Q505集电极钳在输入电压上,无欠压保护。
[0022] 2.当电源正常工作且临界欠压保护时,B点电压记为VB。此时输入电压为VI。
[0023] 3.当欠压在Vl临界发生时,第六开关管Q506截止,第五开关管Q505导通,将控制模块的输入端(即控制模块的比较端,)电压拉低,同时,B点电压记为VB由于有了第五开关管Q505的对地导通回路,电压进一步降低,记为VB-dv。
[0024] 4.当电源输入电压从临界点Vl又开始上升,则B点电压也开始上升,从VB-dv开始上升,并未立即达到能够使第六开关管Q506导通所对应的电压,只有继续升高输出电压,直到B点电压重回接近VB,但是还没有到VB,一直保持欠压保护状态,欠压保护正向回差形成,此时输入电压记为V2,V2 > VI。
[0025] 5.输入电压继续上升,当输入电压恰好稍稍高过V2,第六开关管Q506导通,第五开关管Q505截止,B点失去了第一电阻Rl、第五开关管Q505的放电通路,第四电阻R504通过的电流减小,B点电压上升,记为VB+dv,此时输入电压还是稍稍高过V2。
[0026] 6.当输入电压从临界点V2又开始下降,则B点电压也开始下降,从VB+dv开始下降,并未立即达到并未立即达到能够使第六开关管Q506关断所对应的电压,只有继续降低输入电压,直到B点电压重回接近VB,但是还没有到VB,一直保持无欠压保护状态,欠压保护反向回差形成,此时输出电压还是为VI。
[0027] 7.输入电压继续下降,重复步骤2。
[0028] 本发明形成了 Vl〜V2的输入电压欠压保护回差。本发明在欠压保护动作后,当欠压刚刚在欠压保护点向上恢复的时候,不会立即启动反激电路,而是根据回差要求,达到欠压保护点,再适当增加一个回差增量,然后再恢复电源工作。这样可以避免电源在保护点频繁启动关断,减小对开关管应力、电源供电的主功率、控制模块的影响,从而保证电源的
可靠性。
[0029] 本具体实施方式中采用二极管作为隔离器件。当然,采用三极管作为隔离器件也是可以的。二极管Dl在无欠压保护时,将B点与控制模块隔开,以免影响电源的正常工作。 所述二极管优选为肖特基二极管。
[0030] 优选地,所述第一电阻Rl的阻值可调。作为正反馈电阻,调节第一电阻Rl的电阻值可实现调节回差带大小。第一电阻Rl的具体阻值可根据回差带和欠压保护点计算调试。 本具体实施方式还可增设电容C508,该电容在电源的输入电压不稳定的时候起到滤波的作用。
[0031] 具体实施方式二
[0032] 如图2所示,本具体实施方式与具体实施方式一的不同之处在于:采样模块和比较模块的结构。本具体实施方式中采样模块包括第四电阻R504、第五电阻R505和第六电阻R506,比较模块由比较器Ul构成。电源输入经第四电阻R504、第五电阻R505和第六电阻R506接地。比较器Ul的正输入端连接在第五电阻R505和第六电阻R506之间,负输入端接有基准电压(即:欠压保护基准)
[0033] 所述第一电阻Rl —端与采样模块1相连(即连接在第四电阻R504和第六电阻 R506之间;显然,第一电阻Rl —端也可连接在第六电阻R506和第五电阻R505之间),另一端与比较器Ul的输出端相连,所述二极管阴极与比较器Ul的输出端相连,阳极与所述控制模块输入端相连。
[0034] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1. 一种电源欠压保护电路,其特征在于:包括采样模块、比较模块和回差保护模块;所述采样模块与比较模块相连;所述采样模块采集电源的输入电压并输出至比较模块,所述比较模块将输入的电压与基准电压进行比较并在输入的电压小于基准电压时输出相应触发信号至控制模块;所述回差保护模块连接在所述采样模块输出端和控制模块输入端之间;所述回差保护模块包括第一电阻和隔离器件,所述第一电阻一端与采样模块输出端相连,另一端与比较模块的输出端相连,所述隔离器件一端与比较模块的输出端相连,另一端与所述控制模块输入端相连。
2.根据权利要求1所述的电源欠压保护电路,其特征在于:所述隔离器件为二极管,所述二极管阴极与比较模块的输出端相连,阳极与控制模块输入端相连。
3.根据权利要求2所述的电源欠压保护电路,其特征在于:所述二极管为肖特基二极管。
4.根据权利要求1-3任一所述的电源欠压保护电路,其特征在于:所述第一电阻的阻值可调。
5. 一种电源,包括欠压保护电路、控制模块,其特征在于:所述欠压保护电路包括采样模块、比较模块和回差保护模块;所述采样模块与比较模块相连;所述采样模块采集电源的输入电压并输出至比较模块,所述比较模块将输入的电压与基准电压进行比较并在输入的电压小于基准电压时输出相应触发信号至控制模块;所述回差保护模块连接在所述采样模块输出端和控制模块输入端之间;所述回差保护模块包括第一电阻和隔离器件,所述第一电阻一端与采样模块输出端相连,另一端与比较模块的输出端相连,所述隔离器件一端与比较模块的输出端相连,另一端与所述控制模块输入端相连。
6.根据权利要求5所述的电源,其特征在于:所述隔离器件为二极管,所述二极管阴极与比较模块的输出端相连,阳极与控制模块输入端相连。
7.根据权利要求6所述的电源,其特征在于:所述二极管为肖特基二极管。
8.根据权利要求5-7任一所述的电源,其特征在于:所述第一电阻的阻值可调。
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