CN103872653A - 用于开关电源的保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于开关电源的保护电路，包括运算放大器A1、运算放大器A2、运算放大器A3、运算放大器A4、电容C、电阻R1、R2、R3、R5、R6、R7、电阻R8、电阻R9、可变电阻R10、R11和R12，所述的运算放大器A1同向输入端、运算放大器A2的反向输入端、运算放大器A3的反向输入端和运算放大器A4的同向输入端同时连接，运算放大器A1的反向输入端与运算放大器A2的同向输入端之间连接可变电阻R11；所述的电压输入端Von、可变电阻R10、电阻R1和运算放大器A1的反向输入端依次串联连接；所述的运算放大器A3的输出端还连接信号输出端Vout、运算放大器A4的反向输入端连接信号输入端Vin。本发明通过上述原理，完成对开关电源的过压、欠压和过热的综合保护，防止开关电源受到损坏，提高元器件的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源保护领域，具体涉及用于开关电源的保护电路。
背景技术
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电源，因此开关电源开始发挥着越来越重要的作用。同时随着许多高新技术的发展，开关电源技术在不断地创新。开关电源的设计要以安全性、可靠性为首要原则，在各种指标满足正常使用要求的条件下，为使电源在突发故障情况下安全可靠地工作，需要加入各种保护电路，保护开关电源本身不致因过、欠压而损坏，保护电路是否可靠，与开关电源的安全运行至关重要。现有的开关电源保护电路都只能单独的实现过压保护、欠压保护或者是过热保护，还没有那么一个电路能够同时实现过压、欠压和过热的综合保护，避免开关电源的元器件因过热造成损坏，提高元器件的使用寿命。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供用于开关电源的保护电路，完成对开关电源的过压、欠压和过热的综合保护，防止开关电源受到损坏，提高元器件的使用寿命。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：用于开关电源的保护电路，包括运算放大器A1、运算放大器A2、运算放大器A3、运算放大器A4、电容C、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、可变电阻R10、可变电阻R11和可变电阻R12，所述的运算放大器A1同向输入端、运算放大器A2的反向输入端、运算放大器A3的反向输入端和运算放大器A4的同向输入端同时连接，运算放大器A1的反向输入端与运算放大器A2的同向输入端之间连接可变电阻R11，运算放大器A2的同向输入端与运算放大器A4的负向电源端之间连接电阻R3，运算放大器A1的同向输入端与运算放大器A3的输出端之间依次串联电阻R2和电阻R9，运算放大器A3和运算放大器A4的输出端之间相连；所述的运算放大器A1的输出端和运算放大器A2的输出端之间连接电阻R7，运算放大器A1的输出端与运算放大器A4的负电源端之间连接电容C，运算放大器A4的负电源端与运算放大器A3的同向输入端之间还连接可变电阻R12，运算放大器A3的同向输入端与电源VCC之间还连接电阻R6，电阻R6还连接电阻R2和电阻R9的公共端；所述的电阻R5连接在电源VCC和运算放大器A4的反向输入端之间；所述的电压输入端Von、可变电阻R10、电阻R1和运算放大器A1的反向输入端依次串联连接；所述的运算放大器A3的输出端还连接信号输出端Vout、运算放大器A4的反向输入端连接信号输入端Vin。器件电阻R7，电容C 、二极管D组成延时电路，防止在通电瞬间，冲击电压过高，开关电源还未工作，而造成而过压误保护，致使开关电源无法启动。
其中的运算放大器A1、运算放大器A2、运算放大器A3和运算放大器A4的型号均为LM339，其中的Vout为驱动信号输出，Vin为电信号输入。
所述的运算放大器A1的负向电源端与输出端之间连接电阻R4、运算放大器A1的负向电源端还连接电源VCC。
所述的电阻R7的两端并联二极管D，二极管D的负极连接运算放大器A2的输出端。
所述的电阻R2、电阻R5和电阻R9均连接电源VCC。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：当开关电源的电压因某种原因产生过、欠压时，通过检测放大电路对晶闸管提供信号，使得晶闸管导通而使断路器跳闸，达到保护的目的，另外该电路中还设置有过热保护电路，避免电源开关因过热造成损坏，提高了元器件的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述，本发明的实施例不限于此。
实施例：
如图1所示，本发明包括运算放大器A1、运算放大器A2、运算放大器A3、运算放大器A4、电容C、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、可变电阻R10、可变电阻R11和可变电阻R12，运算放大器A1的负向电源端与输出端之间连接电阻R4、运算放大器A1的负向电源端还连接电源VCC，电阻R7的两端并联二极管D，二极管D的负极连接运算放大器A2的输出端，电阻R2、电阻R5和电阻R9均连接电源VCC。其中的运算放大器A1、运算放大器A2、运算放大器A3和运算放大器A4的型号均为LM339，与几个分立电子元器件构成过压、欠压和过热保护电路。各阻值的大小则根据开关电源电压的大小进行设置，为本领域的技术员人员所知。
本发明的运算放大器A1同向输入端、运算放大器A2的反向输入端、运算放大器A3的反向输入端和运算放大器A4的同向输入端同时连接，运算放大器A1的反向输入端与运算放大器A2的同向输入端之间连接可变电阻R11，运算放大器A2的同向输入端与运算放大器A4的负向电源端之间连接电阻R3，运算放大器A1的同向输入端与运算放大器A3的输出端之间依次串联电阻R2和电阻R9，运算放大器A3和运算放大器A4的输出端之间相连。本发明的运算放大器A1的输出端和运算放大器A2的输出端之间连接电阻R7，运算放大器A1的输出端与运算放大器A4的负电源端之间连接电容C，运算放大器A4的负电源端与运算放大器A3的同向输入端之间还连接可变电阻R12，运算放大器A3的同向输入端与电源VCC之间还连接电阻R6，电阻R6还连接电阻R2和电阻R9的公共端。本发明的电阻R5连接在电源VCC和运算放大器A4的反向输入端之间；电压输入端Von、可变电阻R10、电阻R1和运算放大器A1的反向输入端依次串联连接；所述的运算放大器A3的输出端还连接信号输出端Vout、运算放大器A4的反向输入端连接信号输入端Vin。
输入电压Von可以由交流电源整流滤波后取得，它表明的是输入开关电源电压的变化。调整可变电阻R11可以调节过压、欠压动作的电压阈值。运算放大器A1为欠压比较器，当输入电平低于电压阈值时，即（Vc《Va）,比较器输出低电平封锁驱动信号。运算放大器A2为过压比较器，当输入高电平高于电压阈值时，即（Vc》Vb）,比较器输出的也是低电平，因而驱动信号也被封锁。当对比的输入信号电压位于门限电压之间时，即（Vc《Va《Vb），输出高电平，开关电源正常工作。该电路实现了对开关电源的过压和欠压保护，同时还设置有过热保护电路部分，避免元件因过热造成损坏，提高元器件的使用寿命。
器件电阻R7，电容C 、二极管D组成延时电路，防止在通电瞬间，冲击电压过高，开关电源还未工作，而造成而过压误保护，致使开关电源无法启动。A3为过热比较器，A3的反相输入加一个固定的参考电压，它的阻值取决于R2。同相端的电压就等于R12的电压降（R12为负温度系数的热敏电阻），R12与R6串联构成分压器，适当选取R6的阻值，使A3在可靠的温度阈值动作。当温度高于温度阈值时，R12阻值下降，A3的“+”端电压小于“-”端电压，A3反转，输出为低电平。比较器输出低电平封锁驱动信号；A4用于外部故障应急关机，当其正向端输入低电平时，比较器输出低电平封锁驱动信号。由于四个比较器的输出端是并联的，无论是过压、欠压还是过热任何一种故障发生，比较器输出低电平，封锁信号输出，使电源停止工作，实现开关电源的保护。
如上所述便可实现该发明。
Claims (4)
1.用于开关电源的保护电路，其特征在于：包括运算放大器A1、运算放大器A2、运算放大器A3、运算放大器A4、电容C、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、可变电阻R10、可变电阻R11和可变电阻R12，所述的运算放大器A1同向输入端、运算放大器A2的反向输入端、运算放大器A3的反向输入端和运算放大器A4的同向输入端同时连接，运算放大器A1的反向输入端与运算放大器A2的同向输入端之间连接可变电阻R11，运算放大器A2的同向输入端与运算放大器A4的负向电源端之间连接电阻R3，运算放大器A1的同向输入端与运算放大器A3的输出端之间依次串联电阻R2和电阻R9，运算放大器A3和运算放大器A4的输出端之间相连；所述的运算放大器A1的输出端和运算放大器A2的输出端之间连接电阻R7，运算放大器A1的输出端与运算放大器A4的负电源端之间连接电容C，运算放大器A4的负电源端与运算放大器A3的同向输入端之间还连接可变电阻R12，运算放大器A3的同向输入端与电源VCC之间还连接电阻R6，电阻R6还连接电阻R2和电阻R9的公共端；所述的电阻R5连接在电源VCC和运算放大器A4的反向输入端之间；所述的电压输入端Von、可变电阻R10、电阻R1和运算放大器A1的反向输入端依次串联连接；所述的运算放大器A3的输出端还连接信号输出端Vout、运算放大器A4的反向输入端连接信号输入端Vin。
2.根据权利要求1所述的用于开关电源的保护电路，其特征在于：所述的运算放大器A1的负向电源端与输出端之间连接电阻R4、运算放大器A1的负向电源端还连接电源VCC。
3.根据权利要求1所述的用于开关电源的保护电路，其特征在于：所述的电阻R7的两端并联二极管D，二极管D的负极连接运算放大器A2的输出端。
4.根据权利要求1所述的用于开关电源的保护电路，其特征在于：所述的电阻R2、电阻R5和电阻R9均连接电源VCC。
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