CN102340129B - 一种开关电源及其过压保护电路 - Google Patents
一种开关电源及其过压保护电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102340129B CN102340129B CN2010102355310A CN201010235531A CN102340129B CN 102340129 B CN102340129 B CN 102340129B CN 2010102355310 A CN2010102355310 A CN 2010102355310A CN 201010235531 A CN201010235531 A CN 201010235531A CN 102340129 B CN102340129 B CN 102340129B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- module
- output
- power supply
- transfer control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本发明适用于电源领域，提供了一种开关电源及其过压保护电路，开关电源包括功率转换单元以及开关电源过压保护电路，开关电源过压保护电路包括功率转换控制单元和过压保护单元，过压保护单元包括：电压检测及电源管理模块、反馈模块、电源开关模块以及延时嵌位模块。在本发明实施例中，当开关电源的功率转换单元的输出电压急剧升高超过过压点时，电压检测及电源管理模块将输出电压反馈给功率转换控制单元的控制端，延时嵌位模块减缓控制端上的输出电压的上升斜率，功率转换单元减缓其输出电压的上升斜率，电压检测及电源管理模块虽然存在延时，也来得及进行过压保护，从而防止开关电源或负载被烧坏。
Description
技术领域
本发明属于电源领域，尤其涉及一种开关电源及其过压保护电路。
背景技术
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备和半导体制冷制热等领域。
在开关电源中，过压保护对其正常工作具有非常重大的意义。一般多路输出的开关电源(例如普通家用台式电脑电源)都是采用电源管理芯片来控制过压保护的，电源管理芯片结构简单，所以利用电源管理芯片来控制过压保护存在一些问题，首先，由于电源管理芯片一般都有延时，当输出电压突然升高时，电源管理芯片往往来不及实现过压保护，导致开关电源或负载被烧坏。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种开关电源过压保护电路，旨在解决现有的开关电源过压保护电路因为电源管理芯片有延时，当突然出现过压时，存在来不及实现过压保护的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种开关电源过压保护电路，所述开关电源过压保护电路包括功率转换控制单元和过压保护单元，所述功率转换控制单元的输出端接开关电源的功率转换单元的控制端，所述过压保护单元包括：
电压检测及电源管理模块、反馈模块、电源开关模块以及延时嵌位模块；
所述电压检测及电源管理模块的检测端接所述功率转换单元的输出端，所述电压检测及电源管理模块的输出端接所述反馈模块的输入端，所述反馈模块的第一输出端同时接所述功率转换控制单元的控制端和延时嵌位模块，所述反馈模块的第二输出端接所述电源开关模块的控制端，所述电源开关模块的输入端接电源，所述电源开关模块的输出端接所述功率转换控制单元的电源端；
当所述功率转换单元的输出电压急剧升高超过过压点时，所述电压检测及电源管理模块将所述输出电压通过反馈模块反馈给功率转换控制单元的控制端，所述延时嵌位模块减缓所述控制端上的输出电压的上升斜率，所述功率转换控制单元控制功率转换单元减缓所述功率转换单元输出电压的上升斜率，所述电压检测及电源管理模块输出过压保护信号通过反馈模块给电源开关模块的控制端，所述电源开关模块关断所述功率转换控制单元的电源，所述功率转换单元停止工作。
本发明实施例的另一目的在于提供一种开关电源，所述开关电源包括功率转换单元以及上述的开关电源过压保护电路。
在本发明实施例中，当功率转换单元的输出电压急剧升高超过过压点时，电压检测及电源管理模块将输出电压反馈给功率转换控制单元的控制端，延时嵌位模块减缓控制端上的输出电压的上升斜率，功率转换单元减缓其输出电压的上升斜率，电压检测及电源管理模块虽然存在延时，也来得及进行过压保护，从而防止开关电源或负载被烧坏。
附图说明
图1是本发明实施例提供的开关电源的结构图；
图2是本发明实施例提供的开关电源的示例电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明实施例提供的开关电源的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
开关电源包括功率转换单元100以及开关电源过压保护电路，开关电源过压保护电路包括功率转换控制单元200和过压保护单元300，功率转换控制单元200的输出端接功率转换单元100的控制端，过压保护单元300包括：
电压检测及电源管理模块301、反馈模块302、电源开关模块303以及延时嵌位模块304；
电压检测及电源管理模块301的检测端接功率转换单元100的输出端，电压检测及电源管理模块301的输出端接反馈模块302的输入端，反馈模块302的第一输出端同时接功率转换控制单元200的控制端和延时嵌位模块304，反馈模块302的第二输出端接电源开关模块303的控制端，电源开关模块303的输入端接电源，电源开关模块303的输出端接功率转换控制单元200的电源端；
当功率转换单元100的输出电压急剧升高超过过压点时，电压检测及电源管理模块301将输出电压通过反馈模块302反馈给功率转换控制单元200的控制端，延时嵌位模块304减缓控制端上的输出电压的上升斜率，功率转换控制单元200控制功率转换单元100减缓功率转换单元100输出电压的上升斜率，电压检测及电源管理模块301输出过压保护信号通过反馈模块302给电源开关模块303的控制端，电源开关模块303关断功率转换控制单元200的电源，功率转换单元100停止工作。
图2示出了本发明实施例提供的开关电源的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
作为本发明一实施例，电压检测及电源管理模块301为电源管理芯片U1，电源管理芯片U1的第一输入端IN1和第二输出端IN2分别为电压检测及电源管理模块301的检测端，电源管理芯片U1的输出端OUT为电压检测及电源管理模块301的输出端。
作为本发明一实施例，反馈模块302为光电耦合器U2，光电耦合器U2包括一发光二极管、第一光电三极管和第二光电三极管，发光二极管的阳极接+5V电源，发光二极管的阴极为反馈模块302的输入端，第一光电三极管的发射极接地，第一光电三极管的集电极为反馈模块302的第一输出端，第二光电三极管的集电极接电源VCC，第二光电三极管的发射极为反馈模块302的第二输出端。
作为本发明一实施例，电源开关模块303包括三极管Q2和齐纳二极管ZD1，三极管Q2的集电极为电源开关模块303的输入端，三极管Q2的发射极为电源开关模块303的输出端，三极管Q2的基极为电源开关模块303的控制端接齐纳二极管ZD1的阴极，齐纳二极管ZD1的阳极接地。
作为本发明一实施例，延时嵌位模块304包括齐纳二极管ZD2、电阻R3和二极管D3，齐纳二极管ZD2的阴极接反馈模块302的第一输出端，齐纳二极管ZD2的阳极通过电阻R3接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极接地。
作为本发明一实施例，功率转换控制单元200为功率转换控制芯片U3和MOS管Q1，功率转换控制芯片U3的控制端CTRL为功率转换控制单元200的控制端，功率转换控制芯片U3的电源端VCC为功率转换控制单元200的电源端，功率转换控制芯片U3的输出端OUT接MOS管Q1的栅极，MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的漏极为功率转换控制单元200的输出端。
作为本发明一实施例，功率转换单元100包括变压器T1、整流二极管D1和整流二极管D2，变压器T1包括初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组，初级绕组的第一端为功率转换单元100的输入端，初级绕组的第二端为功率转换单元100的控制端，第一次级绕组的第一端接整流二极管D1的阳极，整流二极管D1的阴极为功率转换单元100的输出端接电源管理芯片U1的第一输入端IN1，第二次级绕组的第一端接整流二极管D2的阳极，整流二极管D2的阴极为功率转换单元100的输出端接电源管理芯片U1的第二输出端IN2，第一次级绕组的第二端和第二次级绕组的第二端同时接地。
另外，过压保护的过压点可以通过改变齐纳二极管ZD2和电阻R3的参数值来调节，齐纳二极管ZD2的取值是根据开关电源正常工作时光电耦合器U2的第一光电三极管的集电极来取值的，电阻R3是用来修改齐纳二极管ZD2的温度漂移和离散性的，通过以上的调整，过压点的范围可以控制在国家标准和INTEL标准的范围内。
开关电源过压保护电路的工作过程为：
由于开关电源电压反馈环开路或者某一器件损坏，变压器T1的输出电压急剧升高超过过压点时，电源管理芯片U1检测变压器T1的输出电压，并经光电耦合器U2反馈给功率转换控制芯片U3，光电耦合器U2的第一光电三极管的集电极电压突然升高，超过了齐纳二极管ZD2的稳压值，齐纳二极管ZD2就发生雪崩击穿，电流通过电阻R3流入二极管D3，然后流入地。由于齐纳二极管ZD2和普通二极管D3的嵌位作用，光电耦合器U2的第一光电三极管的集电极电压无法瞬间升高，即减缓集电极电压的上升斜率，功率转换控制芯片U3控制变压器T1减缓其输出电压的上升斜率，这时，电源管理芯片U1开始执行过压保护，电源管理芯片U1的输出端OUT输出高阻抗，光电耦合器U2的发光二极管失电，光电耦合器U2的第二光电三极管由于失去了基极的驱动而关闭，同时由电源VCC给三极管Q2提供的基极电流也因为光电耦合器U2的关闭而消失，三极管Q2由于没有了基极电流，也关闭了电源VCC给功率转换控制芯片U3的供电，接着开关电源停止工作，只有当故障解除，重新输出市电，开关电源才开始正常工作。
在本发明实施例中，当功率转换单元的输出电压急剧升高超过过压点时，电压检测及电源管理模块将输出电压反馈给功率转换控制单元的控制端，延时嵌位模块减缓控制端上的输出电压的上升斜率，功率转换单元减缓其输出电压的上升斜率，电压检测及电源管理模块虽然存在延时，也来得及进行过压保护，从而防止开关电源或负载被烧坏。另外，通过改变延时嵌位模块的齐纳二极管ZD2和电阻R3的参数值可以调节过压保护的过压点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种开关电源过压保护电路，其特征在于，所述开关电源过压保护电路包括功率转换控制单元和过压保护单元，所述功率转换控制单元的输出端接开关电源的功率转换单元的控制端，所述过压保护单元包括：
电压检测及电源管理模块、反馈模块、电源开关模块以及延时嵌位模块；
所述电压检测及电源管理模块的检测端接所述功率转换单元的输出端，所述电压检测及电源管理模块的输出端接所述反馈模块的输入端，所述反馈模块的第一输出端同时接所述功率转换控制单元的控制端和延时嵌位模块，所述反馈模块的笫二输出端接所述电源开关模块的控制端，所述电源开关模块的输入端接电源，所述电源开关模块的输出端接所述功率转换控制单元的电源端；
当所述功率转换单元的输出电压急剧升高超过过压点时，所述电压检测及电源管理模块将所述输出电压通过反馈模块反馈给功率转换控制单元的控制端，所述延时嵌位模块减缓所述控制端上的输出电压的上升斜率，所述功率转换控制单元控制功率转换单元减缓所述功率转换单元输出电压的上升斜率，所述电压检测及电源管理模块输出过压保护信号通过反馈模块给电源开关模块的控制端，所述电源开关模块关断所述功率转换控制单元的电源，所述功率转换单元停止工作。
2.如权利要求1所述的开关电源过压保护电路，其特征在于，所述电压检测及电源管理模块为电源管理芯片，所述电源管理芯片的第一输入端和第二输入端分别为电压检测及电源管理模块的检测端，所述电源管理芯片的输出端为电压检测及电源管理模块的输出端。
3.如权利要求1所述的开关电源过压保护电路，其特征在于，所述反馈模块为光电耦合器，所述光电耦合器包括一发光二极管、第一光电三极管和第二光电三极管，所述发光二极管的阳极接电源，所述发光二极管的阴极为所述反馈模块的输入端，所述第一光电三极管的发射极接地，所述第一光电三极管的集电极为所述反馈模块的第一输出端，所述第二光电三极管的集电极接电源，所述第二光电三极管的发射极为所述反馈模块的第二输出端。
4.如权利要求1所述的开关电源过压保护电路，其特征在于，所述电源开关模块包括三极管Q2和齐纳二极管ZD1，所述三极管Q2的集电极为电源开关模块的输入端，所述三极管Q2的发射极为电源开关模块的输出端，所述三极管Q2的基极为电源开关模块的控制端接齐纳二极管ZD1的阴极，所述齐纳二极管ZD1的阳极接地。
5.如权利要求1所述的开关电源过压保护电路，其特征在于，所述延时嵌位模块包括齐纳二极管ZD2、电阻R3和二极管D3，所述齐纳二极管ZD2的阴极接所述反馈模块的第一输出端，所述齐纳二极管ZD2的阳极通过电阻R3接二极管D3的阳极，所述二极管D3的阴极接地。
6.如权利要求1所述的开关电源过压保护电路，其特征在于，所述功率转换控制单元为功率转换控制芯片和MOS管Q1，所述功率转换控制芯片的控制端为功率转换控制单元的控制端，所述功率转换控制芯片的电源端为功率转换控制单元的电源端，所述功率转换控制芯片的输出端接所述MOS管Q1的栅极，所述MOS管Q1的源极接地，所述MOS管Q1的漏极为功率转换控制单元的输出端。
7.一种开关电源，其特征在于，所述开关电源包括功率转换单元以及如权利要求1-6任一项所述的开关电源过压保护电路。
8.如权利要求7所述的开关电源，其特征在于，所述功率转换单元包括变压器、整流二极管D1和整流二极管D2，所述变压器包括初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组，所述初级绕组的第一端为功率转换单元的输入端，所述初级绕组的第二端为功率转换单元的控制端，所述第一次级绕组的第一端接整流二极管D1的阳极，所述整流二极管D1的阴极为功率转换单元的输出端，所述第二次级绕组的第一端接整流二极管D2的阳极，所述整流二极管D2的阴极为功率转换单元的输出端，所述第一次级绕组的第二端和第二次级绕组的第二端同时接地。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102355310A CN102340129B (zh) | 2010-07-23 | 2010-07-23 | 一种开关电源及其过压保护电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102355310A CN102340129B (zh) | 2010-07-23 | 2010-07-23 | 一种开关电源及其过压保护电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102340129A CN102340129A (zh) | 2012-02-01 |
| CN102340129B true CN102340129B (zh) | 2013-11-27 |
Family
ID=45515707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010102355310A Active CN102340129B (zh) | 2010-07-23 | 2010-07-23 | 一种开关电源及其过压保护电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102340129B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103036196B (zh) | 2012-12-03 | 2015-11-25 | 华为技术有限公司 | 过压保护装置及方法 |
| CN103580000B (zh) * | 2013-10-21 | 2016-05-25 | 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 | 开关电源输出过压保护方法及电路及带该电路的开关电源 |
| CN105186843A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-23 | 青岛海信电器股份有限公司 | 一种保护电路、反馈单元及背光驱动电路 |
| CN107834516B (zh) * | 2015-10-30 | 2019-04-02 | 杰华特微电子（杭州）有限公司 | 一种用于开关电源的过压保护电路 |
| US9960665B2 (en) * | 2015-12-02 | 2018-05-01 | Astec International Limited | Power supplies having a single isolation device for feedback and fault detection |
| CN105846490A (zh) * | 2016-03-20 | 2016-08-10 | 来安县新元机电设备设计有限公司 | 一种移动终端充电保护电路及移动终端 |
| CN108123422B (zh) * | 2016-11-30 | 2019-12-27 | 亚荣源科技（深圳）有限公司 | 过电压保护电路 |
| CN106504626A (zh) * | 2017-01-12 | 2017-03-15 | 辽宁文彬教学设备有限公司 | 智能化实验室系统 |
| CN112014621A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-12-01 | 深圳创维－Rgb电子有限公司 | 一种电流检测电路、开关电源及电视机 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2540063Y (zh) * | 2002-04-15 | 2003-03-12 | 上海工程技术大学 | 一种新型集成化小功率逆变焊接电源 |
| CN201075818Y (zh) * | 2007-08-16 | 2008-06-18 | 深圳市华烨新科技实业有限公司 | 电源适配器 |
| CN201430533Y (zh) * | 2009-07-09 | 2010-03-24 | 中国长城计算机深圳股份有限公司 | 一种电源电路 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1811639A1 (en) * | 2006-01-23 | 2007-07-25 | Thomson Licensing S.A. | Overpower-protection circuit and power supply apparatus having the same |
-
2010
- 2010-07-23 CN CN2010102355310A patent/CN102340129B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2540063Y (zh) * | 2002-04-15 | 2003-03-12 | 上海工程技术大学 | 一种新型集成化小功率逆变焊接电源 |
| CN201075818Y (zh) * | 2007-08-16 | 2008-06-18 | 深圳市华烨新科技实业有限公司 | 电源适配器 |
| CN201430533Y (zh) * | 2009-07-09 | 2010-03-24 | 中国长城计算机深圳股份有限公司 | 一种电源电路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102340129A (zh) | 2012-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102340129B (zh) | 一种开关电源及其过压保护电路 | |
| CN102751968B (zh) | 高压器件及高压晶体管的过压保护方法 | |
| CN103295537A (zh) | 一种led背光驱动电路、背光模组和液晶显示装置 | |
| CN203536942U (zh) | 新型反激变换器输出过压保护电路 | |
| CN101841149A (zh) | 一种电源保护电路及led灯具 | |
| CN202373957U (zh) | 过压及欠压保护电路 | |
| CN103575964A (zh) | 一种功率开关管的过流检测电路和方法 | |
| CN205231714U (zh) | 开关电源保护电路及开关电源 | |
| CN202738176U (zh) | 电子装置及其控制电路 | |
| CN102361319B (zh) | 基于驱动芯片的igbt短路保护检测电路 | |
| CN104684155A (zh) | Led驱动电源调光电路以及灯具 | |
| CN101707347B (zh) | 一种欠压保护电路及led驱动电路 | |
| CN103152928A (zh) | 一种负载过压保护电路及其控制方法 | |
| CN103491689A (zh) | 可控硅调光led驱动开关电源电路 | |
| CN202103413U (zh) | 一种绝缘栅双极型器件短路自保护电路 | |
| CN102570838A (zh) | 双向连续可调的稳压电源 | |
| CN203590550U (zh) | 一种采用电压隔离型反激式控制器实现的大功率led灯 | |
| CN102185595B (zh) | 逆变器的准谐振检测电路及准谐振控制电路 | |
| CN105846811A (zh) | 霍尔开关控制电路 | |
| CN209072053U (zh) | 一种自恢复型过流保护电路 | |
| CN207098589U (zh) | 一种led电源输入过压保护电路及led电源 | |
| CN202475267U (zh) | 双向连续可调的稳压电源 | |
| CN202738222U (zh) | 发光二极管驱动装置 | |
| CN101778511B (zh) | 一种输出过电压保护电路及led电源驱动器 | |
| CN201893958U (zh) | 一种多路并联led驱动的能量回收系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 518057 computer building of the Great Wall, Nanshan District science and Technology Park, Shenzhen, Guangdong Patentee after: China the Great Wall science and technology group Limited by Share Ltd Address before: 518057 computer building of the Great Wall, Nanshan District science and Technology Park, Shenzhen, Guangdong Patentee before: China Changcheng Computer Shenzhen Co., Ltd. |