CN105811776A - 一种开关电源电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的开关电源电路，由控制器输出PWM信号控制开关管的切合；通过功率变换单元根据其内部开关管的切合对开关电源电路的输入电压进行斩波变换，并传递功率；当开关电源电路的输出出现过流、短路以及过压等异常故障时，由采样反馈单元采样开关电源电路的输出电压并输出至控制器和比较维持单元；比较维持单元比较采样反馈单元的输出电压与基准电压单元输出的基准电压，并根据比较结果输出控制信号，控制保护执行单元关断；保护执行单元根据控制信号关断后，即可断开控制器的供电电压；保证了及时可靠的对故障进行保护，避免了现有技术中因辅助供电电压一直存在而导致的保护响应速度慢和可靠性低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源技术领域，特别涉及一种开关电源电路。
背景技术
开关电源是一种AC-DC或DC-DC转换单元，因其效率高、体积小、可靠性高而在工业领域广泛应用。开关电源多作为系统辅助供电单元，其工作性能的稳定可靠至关重要；因此当开关电源的输出出现过流、短路以及过压等异常故障时，需要保证开关电源能够实现快速可靠的保护。
现有技术中的开关电源通常采用打嗝保护(Hipcup)的方式实现对其输出出现异常故障时的功率限制，从而保护电源关键器件不会因过应力或过热损坏。图1所示为一种反激式开关电源，其打嗝保护的原理包括：利用电源芯片U0内部INT的逐波限流功能实现保护，和利用外部运放EXT搭建的比较封波电路实现保护。
但是这两种保护方式的本质都是通过减小电源芯片U0的输出占空比，以使辅助供电电压降低，直至电源芯片U0的供电电压VCC跌至芯片欠压保护点Uuvlo，开关电源关机并进入打嗝保护模式。因辅助供电电压一直存在，这两种保护方式应对故障发生的响应速度较慢，甚至无法可靠进入打嗝保护模式，这样造成的结果是开关电源关键器件(主功率开关管和副边整流管)会出现较高应力，容易导致器件损毁。
发明内容
本发明提供一种开关电源电路，以解决现有技术中保护的响应速度慢和可靠性低的问题。
为实现所述目的，本申请提供的技术方案如下：
一种开关电源电路，包括：功率变换单元、辅助供电单元、采样反馈单元、控制器、基准电压单元、比较维持单元及保护执行单元；其中：
所述功率变换单元的输入端为所述开关电源电路的输入端，所述功率变换单元的输出端为所述开关电源电路的输出端，所述功率变换单元的控制端与所述控制器的PWM引脚相连；所述功率变换单元用于根据其内部开关管的切合对所述开关电源电路的输入电压进行斩波变换，并传递功率；所述控制器用于输出PWM信号控制所述开关管的切合；
所述采样反馈单元的输入端与所述功率变换单元的输出端相连，所述采样反馈单元的输出端与所述控制器的FB引脚及所述比较维持单元的一个输入端相连；所述采样反馈单元用于采样所述开关电源电路的输出电压并输出至所述控制器和所述比较维持单元；
所述基准电压单元的输出端与所述比较维持单元的另一个输入端相连，所述比较维持单元的输出端与所述保护执行单元的控制端相连；所述比较维持单元用于比较所述采样反馈单元的输出电压与所述基准电压单元输出的基准电压，并根据比较结果输出控制信号，控制所述保护执行单元关断；
所述保护执行单元的输入端与所述辅助供电单元相连，且所述保护执行单元的输入端通过启动电阻与所述功率变换单元的输入端相连，所述保护执行单元的输出端通过降压电阻与所述控制器的VCC引脚相连；所述保护执行单元用于根据所述控制信号关断，断开所述控制器的供电电压。
优选的，所述保护执行单元包括：继电器和第一二极管；其中：
所述继电器的线圈的一端与所述第一二极管的负极相连，连接点为所述保护执行单元的控制端；所述继电器的线圈的另一端与所述第一二极管的正极均接地；
所述继电器的常闭触点的两端分别为所述保护执行单元的输入端和输出端。
优选的，所述保护执行单元包括：NMOS晶体管、第一电阻和第二电阻；其中：
所述NMOS晶体管的栅极与所述第一电阻的一端及所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端为所述保护执行单元的控制端；所述NMOS晶体管的漏极与所述第一电阻的另一端相连，连接点为所述保护执行单元的输入端；
所述NMOS晶体管的源极为所述保护执行单元的输出端。
优选的，所述保护执行单元包括：NMOS晶体管、PMOS晶体管、第三电阻、第四电阻和第五电阻；其中：
所述NMOS晶体管的栅极与所述第四电阻的一端及所述第五电阻的一端相连，所述第五电阻的另一端为所述保护执行单元的控制端；所述NMOS晶体管的漏极与所述第三电阻的一端及所述PMOS晶体管的栅极相连；所述NMOS晶体管的源极接地；
所述PMOS晶体管的源极与所述第三电阻的另一端及所述第四电阻的另一端相连，连接点为所述保护执行单元的输入端；所述PMOS晶体管的漏极为所述保护执行单元的输出端。
优选的，所述比较维持单元包括：维持模块和第二比较器；其中：
所述第二比较器的反相输入端与所述采样反馈单元的输出端相连；
所述第二比较器的同相输入端与所述基准电压单元的输出端相连；
所述第二比较器的输出端与所述维持模块的输入端相连；
所述维持模块的输出端为所述比较维持单元的输出端。
优选的，所述比较维持单元包括：维持模块和第二比较器；其中：
所述第二比较器的同相输入端与所述采样反馈单元的输出端相连；
所述第二比较器的反相输入端与所述基准电压单元的输出端相连；
所述第二比较器的输出端与所述维持模块的输入端相连；
所述维持模块的输出端为所述比较维持单元的输出端。
优选的，所述控制器包括：第一比较器、稳压二极管和脉冲宽度调制模块；其中：
所述第一比较器的反相输入端为所述控制器的CS引脚；
所述第一比较器的同相输入端与所述稳压二极管的负极相连，连接点为所述控制器的CS引脚；
所述稳压二极管的正极为所述控制器的GND引脚；
所述脉冲宽度调制模块的控制端与所述第一比较器的输出端相连，所述脉冲宽度调制模块的输入端为所述控制器的VCC引脚，所述脉冲宽度调制模块的输出端为所述控制器的PWM引脚。
优选的，所述功率变换单元为反激式功率变换单元、正激式功率变换单元、桥式功率变换单元或者LLC功率变换单元。
优选的，还包括：驱动单元，所述驱动单元的输入端与所述控制器的PWM引脚相连；所述驱动单元的输出端与所述功率变换单元的控制端相连。
优选的，还包括：电流检测单元，所述电流检测单元分别与所述开关管的源极、所述控制器的CS引脚及地相连。
本发明提供的开关电源电路，由控制器输出PWM信号控制开关管的切合；通过功率变换单元根据其内部开关管的切合对所述开关电源电路的输入电压进行斩波变换，并传递功率；当所述开关电源电路的输出出现过流、短路以及过压等异常故障时，由采样反馈单元采样所述开关电源电路的输出电压并输出至所述控制器和比较维持单元；所述比较维持单元比较所述采样反馈单元的输出电压与所述基准电压单元输出的基准电压，并根据比较结果输出控制信号，控制保护执行单元关断；所述保护执行单元根据所述控制信号关断后，即可断开所述控制器的供电电压；保证了及时可靠的对故障进行保护，避免了现有技术中因辅助供电电压一直存在而导致的保护响应速度慢和可靠性低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述内的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术提供的开关电源电路的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的开关电源电路的结构示意图；
图3是本发明另一实施例提供的开关电源电路的结构示意图；
图4是本发明另一实施例提供的开关电源电路的电路示意图；
图5是本发明另一实施例提供的开关电源电路的另一电路示意图；
图6是本发明另一实施例提供的开关电源电路的另一电路示意图；
图7是本发明另一实施例提供的开关电源电路的另一电路示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
本发明提供一种开关电源电路，以解决现有技术中保护的响应速度慢和可靠性低的问题。
具体的，所述开关电源电路，如图2所示，包括：功率变换单元101、辅助供电单元102、采样反馈单元103、控制器104、基准电压单元105、比较维持单元106及保护执行单元107；其中：
功率变换单元101的输入端为所述开关电源电路的输入端，功率变换单元101的输出端为所述开关电源电路的输出端，功率变换单元101的控制端与控制器104的PWM引脚相连；
采样反馈单元103的输入端与功率变换单元101的输出端相连，采样反馈单元103的输出端与控制器104的FB引脚及比较维持单元106的一个输入端相连；
基准电压单元105的输出端与比较维持单元106的另一个输入端相连，比较维持单元106的输出端与保护执行单元107的控制端相连；
保护执行单元107的输入端与辅助供电单元102相连，且保护执行单元107的输入端通过启动电阻Rst与功率变换单元101的输入端相连，保护执行单元107的输出端通过降压电阻Rh与控制器104的VCC引脚相连。
具体的工作原理为：
功率变换单元101用于根据其内部的开关管的切合对所述开关电源电路的输入电压进行斩波变换，并传递功率；
控制器104用于输出PWM信号控制所述开关管的切合；
采样反馈单元103用于采样所述开关电源电路的输出电压并输出至控制器104和比较维持单元106；
比较维持单元106用于比较采样反馈单元103的输出电压与基准电压单元105输出的基准电压，并根据比较结果输出控制信号，控制保护执行单元107关断；
保护执行单元107用于根据所述控制信号关断，断开控制器104的供电电压。所述供电电压包括：通过启动电阻Rst接收的功率变换单元101的输入电压，以及辅助供电单元102的输出电压。
本实施例公开的所述开关电源电路，由控制器104输出PWM信号控制所述开关管的切合；通过功率变换单元101根据所述开关管的切合对所述开关电源电路的输入电压进行斩波变换，并传递功率；当所述开关电源电路的输出出现过流、短路以及过压等异常故障时，由采样反馈单元103采样所述开关电源电路的输出电压并输出至控制器104和比较维持单元；比较维持单元106比较采样反馈单元103的输出电压与基准电压单元105输出的基准电压，并根据比较结果输出控制信号，控制保护执行单元关断；保护执行单元107根据所述控制信号关断后，即可断开控制器104的供电电压；保证了及时可靠的对故障进行保护，避免了现有技术中因辅助供电电压一直存在而导致的保护响应速度慢和可靠性低的问题。
本发明另一实施例还提供了另外一种开关电源电路，如图2所示，包括：功率变换单元101、辅助供电单元102、采样反馈单元103、控制器104、基准电压单元105、比较维持单元106及保护执行单元107；其中：
功率变换单元101的输入端为所述开关电源电路的输入端，功率变换单元101的输出端为所述开关电源电路的输出端，功率变换单元101的控制端与控制器104的PWM引脚相连；
采样反馈单元103的输入端与功率变换单元101的输出端相连，采样反馈单元103的输出端与控制器104的FB引脚及比较维持单元106的一个输入端相连；
基准电压单元105的输出端与比较维持单元106的另一个输入端相连，比较维持单元106的输出端与保护执行单元107的控制端相连；
保护执行单元107的输入端与辅助供电单元102相连，且保护执行单元107的输入端通过启动电阻Rst与功率变换单元101的输入端相连，保护执行单元107的输出端通过降压电阻Rh与控制器104的VCC引脚相连。
可选的，如图3所示，保护执行单元107包括：继电器K和第一二极管D1；其中：
继电器K的线圈的一端与第一二极管D1的负极相连，连接点为保护执行单元107的控制端；继电器K的线圈的另一端与第一二极管D1的正极均接地；
继电器K的常闭触点的两端分别为保护执行单元107的输入端和输出端。
可选的，如图3所示，比较维持单元106包括：维持模块和第二比较器U2；其中：
第二比较器U2的同相输入端与采样反馈单元103的输出端相连；
第二比较器U2的反相输入端与基准电压单元105的输出端相连；
第二比较器U2的输出端与所述维持模块的输入端相连；
所述维持模块的输出端为比较维持单元106的输出端。
控制器104输出电压采样反馈至电源芯片U0的FB引脚与用于电流检测的CS引脚电压比较，产生PWM信号，以驱动开关管Q进行斩波；图3以反激式功率变换单元为例进行说明，由变压器辅助绕组Na、整流二极管Da、电阻Ra及电解电容Ca组成的辅助供电单元102为控制器104(也即电源芯片U0)提供辅助供电电压VCC，由基准电压单元105提供给定基准电压Vr；比较维持单元106以及利用继电器作为的保护执行单元107共同组成保护部分。
该开关电源电路包括以下两种状态：
1)正常状态：保护部分不动作，比较维持单元106输出低电平，继电器K不动作，继电器触点2与触点4吸合。辅助供电可以通过继电器给电源芯片U0供电，电源正常工作；
2)故障状态：电源输出出现短路故障，采样反馈FB值变高，与给定基准电压Vr比较，第二比较器U2输出高电平。所述维持模块输出高电平Vk，使继电器K动作吸合，继电器触点2与触点3吸合。辅助供电无法通过继电器K给电源芯片U0供电，同时电源芯片U0供电电解电容Ca也不再给电源芯片U0供电，电源芯片U0的VCC引脚电压快速跌至芯片欠压保护点Uuvlo，电源停止工作。电源停止工作后，所述维持模块不再维持Vk高电平，继电器K恢复，继电器触点2重新与触点4吸合。输入电压VBUS+通过启动电阻Rst对电解电容Ca充电，电解电容Ca通过降压电阻Rh对电解电容Cb充电，当电源芯片U0的VCC引脚电压到达芯片启动电压点Ustart-up时，电源芯片U0开始工作，辅助供电通过继电器给电源芯片U0供电。此时，若短路故障未解除，第二比较器U2再次输出高电平。如此，所述开关电源电路即可进入周期性打嗝保护模式。
或者，如图4所示，比较维持单元106包括：维持模块和第二比较器U2；其中：
第二比较器U2的反相输入端与采样反馈单元103的输出端相连；
第二比较器U2的同相输入端与基准电压单元105的输出端相连；
第二比较器U2的输出端与所述维持模块的输入端相连；
所述维持模块的输出端为比较维持单元106的输出端。
值得说明的是，本实施例所述的打嗝保护实现方法不限于电源输出短路故障，其他故障如过流、过压故障，也可通过此方法实现打嗝保护。输出过压故障区别在于第二比较器U2的比较逻辑要取反(如图4所示)，输出过流或欠压故障区别在于第二比较器U2的给定基准值电压Vr的取值不同。本质上没有区别。为实现对所述开关电源电路的各种故障的保护，可以在利用多个比较器配合不同的给定基准电压Vr与采样反馈值进行比较，比较器的输出高电平通过或逻辑传递至维持模块的输入端，均在本申请的保护范围内，此处不再一一赘述。
另外，本实施例公开的所述开关电源电路，保护执行单元107的位置也不局限于图3中所示的位置，也可以放在辅助供电单元102内的辅助绕组Na与整流二极管Da之间，如图5所示，其工作原理包括以下两种状态：
1)正常状态：保护部分不动作，比较维持单元106输出低电平，继电器K不动作，继电器触点2与触点4吸合。辅助供电可以通过继电器K给控制器104(即电源芯片U0)供电，电源正常工作；
2)故障状态：所述开关电源电路的输出出现短路故障，采样反馈FB值变高，与给定基准电压Vr比较，第二比较器U2输出高电平。所述维持模块输出高电平Vk，使继电器K动作吸合，继电器触点2与触点3吸合。辅助供电无法通过继电器K给电源芯片U0供电，电源芯片U0的VCC引脚快速跌至芯片欠压保护点Uuvlo，电源停止工作。电源停止工作后，所述维持模块不再维持Vk高电平，继电器K恢复，继电器触点2重新与触点4吸合。输入电压VBUS+通过启动电阻Rst对电解电容Ca和Cb充电，当电源芯片U0的VCC引脚电压到达芯片启动电压点Ustart-up，电源芯片U0开始工作，辅助供电通过继电器K给电源芯片U0供电。此时，若短路故障未解除，第二比较器U2再次输出高电平。如此，所述开关电源电路进入周期性打嗝保护模式。
值得说明的是，本实施例公开的所述开关电源电路，仅增加一个保护执行单元107，即可实现对所述开关电源电路输出故障的快速响应，保护电源关键器件，有效可靠；并且通过调节降压电阻Rh、电解电容Cb以及Ca的取值可灵活控制保护响应的时间以及打嗝时间。
本发明另一实施例还提供了另外一种开关电源电路，如图2所示，包括：功率变换单元101、辅助供电单元102、采样反馈单元103、控制器104、基准电压单元105、比较维持单元106及保护执行单元107；其中：
功率变换单元101的输入端为所述开关电源电路的输入端，功率变换单元101的输出端为所述开关电源电路的输出端，功率变换单元101的控制端与控制器104的PWM引脚相连；
采样反馈单元103的输入端与功率变换单元101的输出端相连，采样反馈单元103的输出端与控制器104的FB引脚及比较维持单元106的一个输入端相连；
基准电压单元105的输出端与比较维持单元106的另一个输入端相连，比较维持单元106的输出端与保护执行单元107的控制端相连；
保护执行单元107的输入端与辅助供电单元102相连，且保护执行单元107的输入端通过启动电阻Rst与功率变换单元101的输入端相连，保护执行单元107的输出端通过降压电阻Rh与控制器104的VCC引脚相连。
可选的，如图6所示，保护执行单元107包括：NMOS晶体管Q1、第一电阻R1和第二电阻R2；其中：
NMOS晶体管Q1的栅极与第一电阻R1的一端及第二电阻R2的一端相连，第二电阻R2的另一端为保护执行单元107的控制端；NMOS晶体管Q1的漏极与第一电阻R1的另一端相连，连接点为保护执行单元107的输入端；
NMOS晶体管Q1的源极为保护执行单元107的输出端。
或者，如图7所示，保护执行单元107包括：NMOS晶体管Q2、PMOS晶体管Q3、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5；其中：
NMOS晶体管Q2的栅极与第四电阻R4的一端及第五电阻R5的一端相连，第五电阻R5的另一端为保护执行单元107的控制端；NMOS晶体管Q2的漏极与第三电阻R3的一端及PMOS晶体管Q3的栅极相连；NMOS晶体管Q2的源极接地；
PMOS晶体管Q3的源极与第三电阻R3的另一端及第四电阻R4的另一端相连，连接点为保护执行单元107的输入端；PMOS晶体管Q3的漏极为保护执行单元107的输出端。
本实施例公开的所述开关电源电路，保护执行单元107可以是继电器K，也可以通过其他器件实现，如场效应管、三极管等。均在本申请的保护范围内。
可选的，如图6或7所示，比较维持单元106包括：维持模块和第二比较器U2；其中：
第二比较器U2的反相输入端与采样反馈单元103的输出端相连；
第二比较器U2的同相输入端与基准电压单元105的输出端相连；
第二比较器U2的输出端与所述维持模块的输入端相连；
所述维持模块的输出端为比较维持单元106的输出端。
控制器104输出电压采样反馈至电源芯片U0的FB引脚与用于电流检测的CS引脚电压比较，产生PWM信号，以驱动开关管Q进行斩波；图6和图7以反激式功率变换单元为例进行说明，由变压器辅助绕组Na、整流二极管Da、电阻Ra及电解电容Ca组成的辅助供电单元102为控制器104(也即电源芯片U0)提供辅助供电电压VCC，由基准电压单元105提供给定基准电压Vr；比较维持单元106以及保护执行单元107共同组成保护部分。
如图6所示的开关电源电路包括以下两种状态：
1)正常状态：电源起机时，输入电压VBUS+通过启动电阻Rst对电解电容Ca充电，NMOS晶体管Q1导通(在具体的实际应用中，可以采用耗尽型NMOS管，只要其漏极源极压差Vds为正即可导通)，电解电容Ca通过降压电阻Rh对电解电容Cb充电，当电源芯片U0的VCC引脚电压到达芯片启动电压点Ustart-up，电源芯片U0启动，电源开始正常工作。正常工作时，NMOS晶体管Q1均处于导通状态，辅助电源给电源芯片U0供电。
2)故障状态：所述开关电源电路的输出出现短路故障，采样反馈FB值变高，与给定基准电压Vr比较，第二比较器U2输出低电平。所述维持模块输出低电平Vk＝0，拉低NMOS晶体管Q1栅极电压，使NMOS晶体管Q1因栅极源极电压Vgs出现负压而关断。辅助供电无法通过NMOS晶体管Q1给电源芯片U0供电，同时为电源芯片U0供电的电解电容Ca也停止供电，电源芯片U0的VCC引脚电压快速跌至芯片欠压保护点Uuvlo，电源停止工作。电源停止工作后，维持模块释放，不再维持Vk低电平，NMOS晶体管Q1导通。输入电压VBUS+通过启动电阻Rst对电解电容Ca充电，电解电容Ca通过降压电阻Rh对电解电容Cb充电，当电源芯片U0的VCC引脚电压到达芯片启动电压点Ustart-up，电源芯片U0启动，电源开始正常工作。此时，若短路故障未解除，第二比较器U2再次输出高电平。如此，所述开关电源电路进入周期性打嗝保护模式。
如图7所示的开关电源电路包括以下两种状态：
1)正常状态：电源起机时，输入电压VBUS+通过启动电阻Rst对电解电容Ca充电，充到一定值后，NMOS晶体管Q2栅极电压达到NMOS晶体管Q2栅极门阀电压VGS(th)，NMOS晶体管Q2导通，从而使PMOS晶体管Q3栅极电压下拉至低电平，使PMOS晶体管Q3导通。电解电容Ca通过降压电阻Rh对电解电容Cb充电，当电源芯片U0的VCC引脚电压到达芯片启动电压点Ustart-up，电源芯片U0启动，电源开始正常工作。正常工作时，NMOS晶体管Q2以及PMOS晶体管Q3均处于导通状态，辅助电源给电源芯片U0供电。
2)故障状态：所述开关电源电路的输出出现短路故障，采样反馈FB值变高，与给定基准电压Vr比较，第二比较器U2输出低电平。所述维持模块输出低电平Vk＝0，拉低NMOS晶体管Q2栅极电压，使NMOS晶体管Q2关断，从而PMOS晶体管Q3栅极电压下拉被释放电平置高，使PMOS晶体管Q3关断。辅助供电无法通过PMOS晶体管Q3给电源芯片U0供电，同时为电源芯片U0供电的电解电容Ca也停止供电，电源芯片U0的VCC引脚电压快速跌至芯片欠压保护点Uuvlo，电源停止工作。电源停止工作后，所述维持模块释放，不再维持Vk低电平，输入电压VBUS+通过启动电阻Rst对电解电容Ca充电，充到一定值后，NMOS晶体管Q2栅极电压达到NMOS晶体管Q2栅极门阀电压VGS(th)，NMOS晶体管Q2导通，从而使PMOS晶体管Q3栅极电压下拉至低电平，使PMOS晶体管Q3导通。电解电容Ca通过降压电阻Rh对电解电容Cb充电，当电源芯片U0的VCC引脚电压到达芯片启动电压点Ustart-up，电源芯片U0启动，所述开关电源电路开始正常工作。此时，若短路故障未解除，第二比较器U2再次输出高电平。如此，所述开关电源电路进入周期性打嗝保护模式。
另外，本实施例所述的述开关电源电路，其打嗝保护实现方法不限于电源输出短路故障，其他故障如过流、过压故障，也可通过此方法实现打嗝保护。输出过压故障区别在于第二比较器U2的比较逻辑要取反，输出过流或欠压故障区别在于第二比较器U2的给定基准值电压Vr的取值不同，此处不再一一赘述。
本发明另一实施例还提供了另外一种开关电源电路，如图2所示，包括：功率变换单元101、辅助供电单元102、采样反馈单元103、控制器104、基准电压单元105、比较维持单元106及保护执行单元107；其中：
功率变换单元101的输入端为所述开关电源电路的输入端，功率变换单元101的输出端为所述开关电源电路的输出端，功率变换单元101的控制端与控制器104的PWM引脚相连；
采样反馈单元103的输入端与功率变换单元101的输出端相连，采样反馈单元103的输出端与控制器104的FB引脚及比较维持单元106的一个输入端相连；
基准电压单元105的输出端与比较维持单元106的另一个输入端相连，比较维持单元106的输出端与保护执行单元107的控制端相连；
保护执行单元107的输入端与辅助供电单元102相连，且保护执行单元107的输入端通过启动电阻Rst与功率变换单元101的输入端相连，保护执行单元107的输出端通过降压电阻Rh与控制器104的VCC引脚相连。
可选的，如图3至7所示，控制器104包括：第一比较器U1、稳压二极管D2和脉冲宽度调制模块；其中：
第一比较器U1的反相输入端为控制器104的CS引脚；
第一比较器U1的同相输入端与稳压二极管D2的负极相连，连接点为控制器104的CS引脚；
稳压二极管D2的正极为控制器104的GND引脚；
所述脉冲宽度调制模块的控制端与第一比较器U1的输出端相连，所述脉冲宽度调制模块的输入端为控制器104的VCC引脚，所述脉冲宽度调制模块的输出端为控制器104的PWM引脚。
可选的，功率变换单元101为反激式功率变换单元、正激式功率变换单元、桥式功率变换单元或者LLC功率变换单元。
优选的，如图3至7所示，所述开关电源电路还包括：驱动单元，所述驱动单元的输入端与控制器104的PWM引脚相连；所述驱动单元的输出端与功率变换单元101的控制端相连。
优选的，如图3至7所示，所述开关电源电路还包括：电流检测单元，所述电流检测单元分别与开关管Q的源极、控制器104的CS引脚及地相连。
另外，上述各个实施例所述的开关电源电路，其打嗝保护实现方法适用的功率变换单元101并不限于如图3至7所示的反激式，其他拓扑如正激、桥式、LLC等电路也适用。广义上来说，只要电源的控制器采用辅助供电的方式，均可以采用此打嗝保护方式。且上述各个实施例所述的开关电源电路，可以是利用反激拓扑变换原理通过变压器副边一路绕组供电，也可以通过其他方式形成供电电源，如三端稳压器、TL431等。此处不再一一赘述，均在本申请的保护范围内。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种开关电源电路，其特征在于，包括：功率变换单元、辅助供电单元、采样反馈单元、控制器、基准电压单元、比较维持单元及保护执行单元；其中：
所述功率变换单元的输入端为所述开关电源电路的输入端，所述功率变换单元的输出端为所述开关电源电路的输出端，所述功率变换单元的控制端与所述控制器的PWM引脚相连；所述功率变换单元用于根据其内部开关管的切合对所述开关电源电路的输入电压进行斩波变换，并传递功率；所述控制器用于输出PWM信号控制所述开关管的切合；
所述采样反馈单元的输入端与所述功率变换单元的输出端相连，所述采样反馈单元的输出端与所述控制器的FB引脚及所述比较维持单元的一个输入端相连；所述采样反馈单元用于采样所述开关电源电路的输出电压并输出至所述控制器和所述比较维持单元；
所述基准电压单元的输出端与所述比较维持单元的另一个输入端相连，所述比较维持单元的输出端与所述保护执行单元的控制端相连；所述比较维持单元用于比较所述采样反馈单元的输出电压与所述基准电压单元输出的基准电压，并根据比较结果输出控制信号，控制所述保护执行单元关断；
所述保护执行单元的输入端与所述辅助供电单元相连，且所述保护执行单元的输入端通过启动电阻与所述功率变换单元的输入端相连，所述保护执行单元的输出端通过降压电阻与所述控制器的VCC引脚相连；所述保护执行单元用于根据所述控制信号关断，断开所述控制器的供电电压。
2.根据权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于，所述保护执行单元包括：继电器和第一二极管；其中：
所述继电器的线圈的一端与所述第一二极管的负极相连，连接点为所述保护执行单元的控制端；所述继电器的线圈的另一端与所述第一二极管的正极均接地；
所述继电器的常闭触点的两端分别为所述保护执行单元的输入端和输出端。
3.根据权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于，所述保护执行单元包括：NMOS晶体管、第一电阻和第二电阻；其中：
所述NMOS晶体管的栅极与所述第一电阻的一端及所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端为所述保护执行单元的控制端；所述NMOS晶体管的漏极与所述第一电阻的另一端相连，连接点为所述保护执行单元的输入端；
所述NMOS晶体管的源极为所述保护执行单元的输出端。
4.根据权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于，所述保护执行单元包括：NMOS晶体管、PMOS晶体管、第三电阻、第四电阻和第五电阻；其中：
所述NMOS晶体管的栅极与所述第四电阻的一端及所述第五电阻的一端相连，所述第五电阻的另一端为所述保护执行单元的控制端；所述NMOS晶体管的漏极与所述第三电阻的一端及所述PMOS晶体管的栅极相连；所述NMOS晶体管的源极接地；
所述PMOS晶体管的源极与所述第三电阻的另一端及所述第四电阻的另一端相连，连接点为所述保护执行单元的输入端；所述PMOS晶体管的漏极为所述保护执行单元的输出端。
5.根据权利要求2至4任一所述的开关电源电路，其特征在于，所述比较维持单元包括：维持模块和第二比较器；其中：
所述第二比较器的反相输入端与所述采样反馈单元的输出端相连；
所述第二比较器的同相输入端与所述基准电压单元的输出端相连；
所述第二比较器的输出端与所述维持模块的输入端相连；
所述维持模块的输出端为所述比较维持单元的输出端。
6.根据权利要求2至4任一所述的开关电源电路，其特征在于，所述比较维持单元包括：维持模块和第二比较器；其中：
所述第二比较器的同相输入端与所述采样反馈单元的输出端相连；
所述第二比较器的反相输入端与所述基准电压单元的输出端相连；
所述第二比较器的输出端与所述维持模块的输入端相连；
所述维持模块的输出端为所述比较维持单元的输出端。
7.根据权利要求1至4任一所述的开关电源电路，其特征在于，所述控制器包括：第一比较器、稳压二极管和脉冲宽度调制模块；其中：
所述第一比较器的反相输入端为所述控制器的CS引脚；
所述第一比较器的同相输入端与所述稳压二极管的负极相连，连接点为所述控制器的CS引脚；
所述稳压二极管的正极为所述控制器的GND引脚；
所述脉冲宽度调制模块的控制端与所述第一比较器的输出端相连，所述脉冲宽度调制模块的输入端为所述控制器的VCC引脚，所述脉冲宽度调制模块的输出端为所述控制器的PWM引脚。
8.根据权利要求1至4任一所述的开关电源电路，其特征在于，所述功率变换单元为反激式功率变换单元、正激式功率变换单元、桥式功率变换单元或者LLC功率变换单元。
9.根据权利要求1至4任一所述的开关电源电路，其特征在于，还包括：驱动单元，所述驱动单元的输入端与所述控制器的PWM引脚相连；所述驱动单元的输出端与所述功率变换单元的控制端相连。
10.根据权利要求1至4任一所述的开关电源电路，其特征在于，还包括：电流检测单元，所述电流检测单元分别与所述开关管的源极、所述控制器的CS引脚及地相连。
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