CN105186458A - 一种锁死型过压保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种锁死型过压保护电路，包括光耦U1、精密可调稳压器N1、齐纳二极管V1、三极管V4及三极管V3，所述光耦U1的输入端经电阻R3齐纳二极管V1的阳极相连，齐纳二极管V1的阴极经电阻R1、R2与光耦U1的接地端相连；所述光耦U1的输出端经电阻R7与三极管V4的基极相连，三极管V4的集电极经电阻R10与变换器相连，其发射极和光耦U1的输出端均与电源相连，所述三极管V3的集电极经电阻R8与三极管V4的基极相连，所述三集管V3的发射极经第二分压电路与光耦U1的次级接地端相连，三集管V3的基极经电阻R9与三集管V4的集电极相连，所述三极管V3的发射极和精密可调稳压器N1的阳极接地。本发明电路原理简单、成本低廉、性能可靠且精确度高。

Description

一种锁死型过压保护电路
技术领域
本发明涉及开关电源电路技术领域，具体涉及一种锁死型过压保护电路。
背景技术
随着开关电源的应用越来越广泛，其完善的控制保护功能方面的要求也越来越高。开关电源的输出过压保护是电源诸多保护功能中必不可缺的一项，输出过压保护一方面可起到对电源自身的保护，同时还能够避免用电设备因电压过高而损坏。当前应用的标准砖式DC-DC变换器都具备输出过压保护功能，但大多变换器的输出过压保护为打嗝式保护而不是锁死型保护。此外，标准砖式DC-DC变换器的输出过压保护点都是在模块内部设定好的，在模块外部无法进行调整。因此，当用电设备要求电源的输出过压保护为锁死型或当要求的输出过压保护点与所用DC-DC变换器的过压保护点有偏差时，就不可避免需要外加输出过压保护电路。
实现输出电压过压检测的方法有多种，如采用比较器进行输出过压的锁死型保护。然而，标准砖式的DC-DC变换器大多采用原边控制模式，即电源管理芯片与原边共地。这就要求采用比较器进行输出过压保护时，还要提供与原边隔离为比较器供电的辅助电源电路。从而增加了电源控制的复杂性，同时也增加了电源的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单可靠、精度高，且价格便宜的锁死型过压保护电路。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种锁死型过压保护电路，包括光耦U1、输入电路和输出电路，所述输入电路包括稳压电路及齐纳二极管V1，所述输出电路包括PNP三极管V4及NPN三极管V3，所述光耦U1的输入端经电阻R3与齐纳二极管V1的阳极相连，所述齐纳二极管V1的阴极依次经第一分压电路、稳压电路与光耦U1的初级接地端相连；所述光耦U1的输出端经电阻R7与PNP三极管V4的基极相连，所述PNP三极管V4的集电极经电阻R10与变换器相连，其发射极和光耦U1的输出端均与电源相连，所述NPN三极管V3的集电极经电阻R8与所述PNP三极管V4的基极相连，所述NPN三集管V3的发射极经第二分压电路与光耦U1的次级接地端相连，NPN三集管V3的基极经电阻R9与PNP三集管V4的集电极相连，所述NPN三极管V3的发射极接地。
所述第一分压电路由电阻R1和电阻R2组成，所述稳压电路为精密可调稳压器N1构成，所述精密可调稳压器N1的阳极依次经电阻R2、R1与齐纳二极管V1的阴极相连，精密可调稳压器N1的阴极与光耦U1的初级接地端相连，其参考端连接在电阻R1和电阻R2之间的节点处，所述精密可调稳压器N1的阳极接地。
所述第二分压电路由电阻R5和电阻R6组成，所述NPN三集管V3的发射极经电阻R6、R5与光耦U1的次级接地端相连，所述NPN三集管V3的基极连接在电阻R5和电阻R6之间的节点处。
还包括电容C1和C2，所述电容C1并联在电阻R1的两端，所述电容C2并联在电阻R6的两端。
所述光耦U1的输入端经电阻R4与其初级接地端相连。
由上述技术方案可知，本发明电路原理简单、成本低廉、性能可靠且精确度高，输出过压保护电路的次级输出电压检测部分不需要辅助供电，且可通过光耦U1实现变换器的初级与次级的电气隔离。在输出过压后变换器关断输出，变换器的使能信号EN将依旧保持高电平禁止状态，从而实现输出过压保护锁死的目的。
附图说明
图1是本发明锁死型过压保护电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示，本实施例的锁死型过压保护电路，包括光耦U1、输入电路和输出电路，输入电路包括稳压电路及齐纳二极管V1，输出电路包括PNP三极管V4及NPN三极管V3，光耦U1的输入端经电阻R3与齐纳二极管V1的阳极相连，齐纳二极管V1的阴极依次经第一分压电路、稳压电路与光耦U1的初级接地端相连；光耦U1的输出端经电阻R7与PNP三极管V4的基极相连，PNP三极管V4的集电极经电阻R10与变换器相连，其发射极和光耦U1的输出端均与电源相连，NPN三极管V3的集电极经电阻R8与PNP三极管V4的基极相连，NPN三集管V3的发射极经第二分压电路与光耦U1的次级接地端相连，NPN三集管V3的基极经电阻R9与PNP三集管V4的集电极相连，NPN三极管V3的发射极接地，光耦U1的输入端经电阻R4与其初级接地端相连。
本实施例中，第一分压电路由电阻R1和电阻R2组成，稳压电路为精密可调稳压器N1构成，精密可调稳压器N1的阳极依次经电阻R2、R1与齐纳二极管V1的阴极相连，精密可调稳压器N1的阴极与光耦U1的初级接地端相连，其参考端连接在电阻R1和电阻R2之间的节点处，精密可调稳压器N1的阳极接地。第二分压电路由电阻R5和电阻R6组成，NPN三集管V3的发射极经电阻R6、R5与光耦U1的次级接地端相连，NPN三集管V3的基极连接在电阻R5和电阻R6之间的节点处。为了提高电路的干扰滤波效果，该过压保护电路中还包括电容C1和C2，所述电容C1并联在电阻R1的两端，电容C2并联在电阻R6的两端。其中，精密可调稳压器N1为LM431。
电路工作原理如下：
当输出电压V0达到过压点时，电阻R1和R2分压使得型号为LM431的精密可调稳压器N1由截止变为齐纳导通状态，此时齐纳二极管V1也进入齐纳导通，光耦U1初级导通，从而使光耦U1次级达到导通状态，辅助供电的12V施加到电阻R5和R6上，并通过R5和R6分压使NPN三极管V3进入导通状态，NPN三极管V3的导通给PNP三极管V4的导通创造了条件，从而使PNP三极管V4也进入导通状态。这样辅助供电12V经PNP三极管V4、电阻R10和小信号二极管V2使变换器的使能信号EN为高电平，从而达到输出过压时禁止变换器的目的。尽管输出过压会禁止变换器使变换器关断输出，从而使光耦U1由原来的导通状态变为截止状态，但在光耦截止前PNP三极管V4、电阻R9和电阻R6构成的通路会形成NPN三极管V3导通的另一条件。因此，即使在输出过压后变换器关断输出，变换器的使能信号EN将依旧保持高电平禁止状态，从而实现输出过压保护锁死的目的。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种锁死型过压保护电路，其特征在于：包括光耦U1、输入电路和输出电路，所述输入电路包括稳压电路及齐纳二极管V1，所述输出电路包括PNP三极管V4及NPN三极管V3，所述光耦U1的输入端经电阻R3与齐纳二极管V1的阳极相连，所述齐纳二极管V1的阴极依次经第一分压电路、稳压电路与光耦U1的初级接地端相连；所述光耦U1的输出端经电阻R7与PNP三极管V4的基极相连，所述PNP三极管V4的集电极经电阻R10与变换器相连，其发射极和光耦U1的输出端均与电源相连，所述NPN三极管V3的集电极经电阻R8与所述PNP三极管V4的基极相连，所述NPN三集管V3的发射极经第二分压电路与光耦U1的次级接地端相连，NPN三集管V3的基极经电阻R9与PNP三集管V4的集电极相连，所述NPN三极管V3的发射极接地。
2.根据权利要求1所述的锁死型过压保护电路，其特征在于：所述第一分压电路由电阻R1和电阻R2组成，所述稳压电路为精密可调稳压器N1构成，所述精密可调稳压器N1的阳极依次经电阻R2、R1与齐纳二极管V1的阴极相连，精密可调稳压器N1的阴极与光耦U1的初级接地端相连，其参考端连接在电阻R1和电阻R2之间的节点处，所述精密可调稳压器N1的阳极接地。
3.根据权利要求1所述的锁死型过压保护电路，其特征在于：所述第二分压电路由电阻R5和电阻R6组成，所述NPN三集管V3的发射极经电阻R6、R5与光耦U1的次级接地端相连，所述NPN三集管V3的基极连接在电阻R5和电阻R6之间的节点处。
4.根据权利要求1所述的锁死型过压保护电路，其特征在于：还包括电容C1和C2，所述电容C1并联在电阻R1的两端，所述电容C2并联在电阻R6的两端。
5.根据权利要求1所述的锁死型过压保护电路，其特征在于：所述光耦U1的输入端经电阻R4与其初级接地端相连。
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