CN107591779B - 一种电源控制电路及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电源控制电路，该电路包括：反激电路、控制芯片、第一检测电路；控制芯片与反激电路连接，控制反激电路；第一检测电路，检测控制芯片的电源输入是否异常，在异常时输出控制信号给控制芯片，控制芯片在接收到所述控制信号后控制反激电路中的变压器停止输出电压。本发明还公开了一种电子装置。通过上述方式，本发明能够在电路中芯片电源输入的电流或者电压或者功率过大时，及时关闭变压器输出电压，从而保护了控制芯片。

Description

一种电源控制电路及电子装置

技术领域

本发明涉及电路领域，特别是涉及一种电源控制电路及电子装置。

背景技术

现有技术中保护控制芯片的电源控制电路设计较为复杂，电路工作原理复杂且成本较高，一旦损坏维修起来比较麻烦，给用户的使用带来了不便。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种电源控制电路及电子装置，能够解决芯片的电源输入异常而损坏芯片的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种电源控制电路，包括，反激电路、控制芯片、第一检测电路；其中，所述控制芯片与所述反激电路连接，控制所述反激电路，所述第一检测电路连接所述控制芯片；所述反激电路包括：变压器，所述变压器包括：初级绕组、次级绕组、辅助绕组；开关管，所述开关管连接所述变压器的初级绕组输入端，用于控制所述变压器的初级绕组输入；所述开关管包括，场效应管；所述第一检测电路用于检测所述控制芯片的电源输入是否异常，在异常时输出控制信号给所述控制芯片，所述控制芯片在接收到所述控制信号后控制反激电路中的变压器停止输出电压，保护所述控制芯片；所述第一检测电路包括：第一电阻，所述第一电阻串联于所述控制芯片电源端与所述辅助绕组输出端之间；第一开关电路，包括检测端和控制端，所述第一开关电路的检测端至少耦接于所述第一电阻与所述辅助绕组输出端之间，所述第一开关电路的控制端耦接于所述控制芯片的使能端或反馈端。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种电源控制电路，包括，反激电路、控制芯片、第二检测电路；其中，所述控制芯片与所述反激电路连接，控制所述反激电路，所述第二检测电路连接所述控制芯片；所述反激电路包括：变压器，所述变压器包括：初级绕组、次级绕组、辅助绕组；开关管，所述开关管连接所述变压器的初级绕组输入端，用于控制所述变压器的初级绕组输入；所述开关管包括，场效应管；第二检测电路，检测所述电路中所述初级绕组输入是否异常，在异常时输出控制信号给所述控制芯片，所述控制芯片在接收到所述控制信号后控制所述反激电路中的所述变压器停止输出电压，保护所述控制芯片。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种电子装置，所述电子装置含上所述的电源控制电路。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过检测电路中控制芯片的电源输入是否存在异常，一旦发现异常及时关闭变压器的输出，从而保护了控制芯片。

附图说明

图1是本发明电源控制电路第一实施方式的原理框图；

图2是本发明电源控制电路第二实施方式的电路示意图；

图3是本发明电源控制电路第三实施方式的电路示意图；

图4是本发明电源控制电路第四实施方式的原理框图；

图5是本发明电源控制电路第五实施方式的电路示意图；

图6是本发明电子装置的示意框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1是本发明电源控制电路第一实施方式的示意框图。如图1所示，第一检测电路20包括第一电阻21、第一开关电路22；反激电路10包括初级绕组输入端12、辅助绕组输出端11、开关管13。第一电阻21的两端分别连接在控制芯片40的电源端41与辅助绕组输出端11，第一开关电路22的检测端221耦接于所述第一电阻20与辅助绕组输出端11之间，第一开关电路22的控制端222耦接于控制芯片40的使能端42，在其他实施例中，也可以耦接于所述控制芯片40的反馈端，控制芯片40的控制端43连接反激电路10的开关管13，开关管13连接初级绕组输入端12。

当控制芯片40的电源端41输入的电流过大时，串联在电流输入通路上的第一电阻21的电压也会增大，此时第一开关电路22的检测端221会检测到第一电阻21上的电压增大，第一开关电路22的控制端222会发出停止信号给控制芯片40的使能端42，使得控制芯片40停止工作，控制芯片40收到停止信号后，控制芯片40的控制端43对开关管13输出关闭信号，开关管13接收到这个信号后，控制初级绕组输入12为0，从而使得辅助绕组输出11输出为0，不再对控制芯片40进行输出，保护了电路。

通过上述描述可知，本发明实施例在控制芯片的电源端与绕组输出端之间串联电阻，使用第一开关电路的检测端来检测控制芯片输入的电流大小是否超过阈值，一旦超过则第一开关电路的控制端会控制控制芯片关闭，与控制芯片连接的开关管会控制初级绕组输入关闭，从而保护了电路。

请参阅图2，图2是本发明电源控制电路第二实施方式的电路示意图。如图2所示，电源控制电路中包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电容C1、第一二极管D1以及场效应管QM1、电阻R11、R12。

控制芯片的电源输入端VCC与电路中的绕组输出端连接。第一二极管D1串联于芯片的电源输入端VCC与电路中的绕组输出端之间，用于防止电流反向流动。第一电阻R1串联在电源输入端VCC与第一二极管D1之间，第一三极管Q2的发射极连接在第一二极管D1与第一电阻R1之间，第二电阻R2的一端与第一三极管Q2的基极连接，另一端连接在电源输入端VCC与第一电阻R1之间。第一三极管Q2的集电极与参考0电位之间串联着第三电阻R3，第一电容C1。第二三极管Q1的发射极与基极分别连接在第一电容C1两端，第二三极管Q1的集电极连接着芯片的使能端EN。在其他实施例中，第二三极管Q1的集电极也可以连接着芯片的反馈端FB。

控制芯片的门控制端Gate连接场效应管QM1的栅极，场效应管QM1源极与参考0电位连接，场效应管QM1源极与参考0电位之间串联着电阻R11，场效应管QM1漏极与电路的绕组输入段连接。

请结合参考图1和图2，可知第一电阻R1作为第一电阻21，开关电路22由第一三极管Q2、第二三极管Q1组成，第一三极管Q2的基极和发射极作为开关电路22的检测端221，第二三极管Q1的集电极作为开关电路22的控制端222。

当芯片的VCC的输入电流过大时，因为第一电阻R1串联在电源输入端VCC与绕组输出端之间，经过第一电阻R1的电流随着增大，第一电阻R1上分得的电压越大，第一三极管Q2的基极与发射极耦接在第一电阻R1的两端，第一三极管Q2的基极与发射极作为第一开关电路22的检测端221，检测第一电阻R1的电压是否超过阈值，即检测VCC的输入是否超过阈值。根据三极管基极与发射极之间的电压差超过0.7V时，三极管导通的原理，第一电阻R1的阻值设置为当VCC的输入电流超过阈值时，第一三极管Q2的基极与发射极之间的电压差超过0.7V。在VCC的输入电流超过阈值时，第一三极管Q2的基极与发射极之间的电压差超过0.7V，第一三极管Q2导通。第一三极管Q2的发射极电压与第二三极管Q1的基极电压近似相等，而第二三极管Q1的发射极连接参考0电位，所以第二三极管Q1基极与发射极之间的电压差值超过0.7V，第二三极管Q1导通，发射极与集电极之间的电压相等，第二三极管Q1的集电极作为第一开关电路22的控制端222，向控制芯片的使能端发送停止信号，即控制芯片的使能端EN被输入0电位，控制芯片关闭。

控制芯片关闭后，门控制端Gate的电压为0，与门控制端Gate连接场效应管QM105的栅极电压也为0，场效应管QM1的源极连接参考0电位，所以场效应管QM1的栅极与源极之间的电压差为0，所以场效应管QM1不导通，变压器的初级绕组输入为0，导致变压器的辅助绕组输出也为0，整个电路关闭，不再向控制芯片输出电流电压，控制芯片得以被保护。

第二电阻R2、第三电阻R3、以及电阻R11、R12串联于电路中，用于限制电路中的电流大小，电源控制电路。第一电容C1并联于电路中，用于滤除不必要的杂波，使得电路中的电压电流稳定。

通过上述描述可知，本发明实施例通过在芯片的输入段VCC的输入电路中串联电阻，检测串联电阻两端的电压大小，来判断芯片的输入段VCC的输入电路中电流是否超过阈值，通过使用三极管的导通条件来检测串联电阻两端的电压大小是否超过阈值从而判断电流大小是否超过阈值，并在电流大小超过阈值时，关闭变压器初级绕组输入，使得变压器辅助输出为0，不再向控制芯片输出电流电压，控制芯片得以被保护。

请参阅图3，图3是本发明电源控制电路第三实施方式的电路示意图。如图3所示，电源控制电路包括第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第一电阻R1、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一二极管D1、第二二极管D2、第二电容C2以及场效应管QM2、电阻R11、R12。

控制芯片的电源输入端VCC与电路中的绕组输出端连接。第一二极管D1串联于芯片的电源输入端VCC与电路中的绕组输出端之间，用于防止电流反向流动。第四电阻R4与第五电阻R5串联接入在第一二极管D1的负极与参考0电位之间。第三三极管Q3的基极接入第四电阻R4与第五电阻R5之间，第三三极管Q3的集电极与接入在第四电阻R4与第一二极管D1之间，第三三极管Q3的发射极与第四三极管Q4的基极耦接。第七电阻R7和第六电阻R6串联在第三三极管Q3的发射极与第四三极管Q4的基极之间。第四三极管Q4的集电极与芯片的使能端EN连接，第四三极管Q4的发射极与基极之间连着第二电容C2，第四三极管Q4的发射极连接参考0电位。

第五三极管Q5的发射极接参考0电位，第五三极管Q5的集电极连接在第七电阻R7与第六电阻R6R2之间，第五三极管Q5的基极连接第二二极管D2的正极，第二二极管D2的负极连接芯片的输入端VCC。在其他实施例中，第四三极管Q4的集电极也可以连接着芯片的反馈端FB。

控制芯片的门控制端Gate连接场效应管QM2的栅极，场效应管QM2源极与参考0电位连接，场效应管QM2源极与参考0电位之间串联着电阻R11，场效应管QM2漏极与电路的绕组输入段连接。

请结合参考图1和图3，可知第一电阻21为第一电阻R1，第一开关电路22包括第三三极管Q3、第四三极管Q4、第四电阻R4、第五电阻R5。第三三极管Q3的发射极和基极作为开关电路22的检测端221，第四三极管Q4的集电极作为开关电路22的检测端222。

第一电阻R1即第一电阻21串联在控制芯片电源输入端VCC与绕组输出端之间，当控制芯片电源输入过大时，第一电阻R1分得的电压变大，电压通过第四电阻R4、第五电阻R5分压，第四电阻R4、第五电阻R5的阻值被设计成当电路中的绕组输出段输出给芯片输入端VCC的电压超过阈值时，第四电阻R4和第五电阻R5的电压差超过0.7V，使得第三三极管Q3导通。第三三极管Q3的基极和发射极作为第一开关电路22的检测端221，检测到第四电阻R4、第五电阻R5的电压差超过阈值即为控制芯片电源输入超过阈值。第三三极管Q3的发射极电压通过电阻第六电阻R6R2、第七电阻R7传到第四三极管Q4的基极，第四三极管Q4的发射极连接着参考0电位，第六电阻R6、第七电阻R7需设置得使得第四三极管Q4的基极电压大于0.7V。第四三极管Q4导通后，第四三极管Q4的集电极作为第一开关电路22的控制端222发出信号控制控制芯片关闭，即控制芯片的使能端EN的输入电压为0，控制芯片关闭。

控制芯片关闭后，门控制端Gate的电压为0，与门控制端Gate连接场效应管QM2的栅极电压也为0，场效应管QM2的源极连接参考0电位，所以场效应管QM2的栅极与源极之间的电压差为0，所以场效应管QM2不导通，变压器的初级绕组输入为0，使得变压器的辅助绕组输出为0，整个电路关闭，不再向控制芯片输出电流电压，控制芯片得以被保护。

第七电阻R7、第六电阻R6、以及电阻R11、R12、串联在电路中用于放置电路中电流过大，电源控制电路。第一二极管D1用于防止电路中电流反向，第二二极管D2、第五三极管Q5用于隔断电流通路，使得第三三极管Q3的发射极电压可以传送到第四三极管Q4的基极。

通过上述描述可知，本发明实施例通过在芯片的输入端VCC的输入电路中设置检测点，检测串联的两个电阻两端的电压差大小，来判断芯片的输入段VCC的输入电路中电压是否超过阈值，通过使用三极管的导通条件来检测串联的两个电阻的电压差大小是否超过阈值从而判断输入电路中电压是否超过阈值，并在电压大小超过阈值时，关闭变压器初级绕组输入，使得变压器辅助绕组输入为0，不再向控制芯片输出电流电压，控制芯片得以被保护。

请参阅图4，图4是本发明电源控制电路第四实施方式的示意框图。第二检测电路60包括第八电阻61、第二开关电路62。反激电路70包括开关管73、初级绕组输入72、辅助绕组输出71。第八电阻61串联在开关管73与参考电压80之间。第二开关电路62的检测端621连接在第八电阻61和开关管73之间，第二开关电路62的控制端622连接着控制芯片40的使能端42，在其他实施例中也可以连接反馈端。控制芯片40的控制端43连接开关管73。开关管73连接着初级绕组输入72，初级绕组输入72与辅助绕组输出71耦合，即初级绕组输入72与辅助绕组输出71的电流电压是固定比值。所以如果辅助绕组输出71给控制芯片40的输入端41的电流电压超过阈值，初级绕组输入端72的电流电压必然也是超过阈值的。

当初级绕组输入72的电流或者电压增大时，第八电阻61的电压就会相应的增大，当第二开关电路62的检测端621检测到第八电阻60的电压超过阈值时，辅助绕组输出71输送给控制芯片40的电源端41的电流或电压肯定也超过阈值，此时第二开关电路62的控制端622发出停止信号给控制芯片40的使能端42，停止控制芯片40的工作。控制芯片40的控制端43对开关管73输出关闭信号，开关管73接收到这个信号后，控制初级绕组输入72为0，，保护了电路。

通过上述描述可知，本发明实施例通过检测串联在绕组输入端的电阻的电压来判断控制芯片电源输入是否超标，使用第二开关电路的检测端来检测绕组输入的电流或电压大小是否超过阈值，一旦超过则第二开关电路的控制端会控制控制芯片关闭，与控制芯片连接的开关管会控制初级绕组输入关闭，使得变压器辅助绕组输入为0，不再向控制芯片输出电流电压，控制芯片得以被保护。

请参阅图5，图5是本发明电源控制电路第五实施方式的电路示意图。如图5所示，电源控制电路包括第九电阻R9、第十电阻R10、第八电阻R8、第六三极管Q6、第三二极管D3以及场效应管QM3、电容C3、电阻R13。

场效应管QM3的漏极与的电路的绕组输入端连接，场效应管QM3的源极通过第八电阻R8与参考0电位连接，场效应管QM3的栅极通过电阻R13与控制芯片的门控制端Gate连接。二极管D3的正极连接在电阻第八R8与场效应管的源极之间，负极连接着串联第九电阻R9、第十电阻R10，第十电阻R10的另一端接参考0电位。第六三极管Q6的基极连接在串联第九电阻R9、第十电阻R10之间，第六三极管Q6的发射极连接着参考0电位，第六三极管Q6的集电极连接控制芯片的反馈端FB。电容C3并联在第六三极管Q6的集电极与发射极两端。

请结合参考图4和图5，可知第八电阻R8串联在绕组输入端与参考电压之间，相当于第八电阻61，第二开关电路62包括第六三级管Q6、第九电阻R9、第十电阻R10，第六三级管Q6的基极和发射极相当于第二开关电路62的检测端621，第六三级管Q6的集电极相当于第二开关电路62的控制端622。

如果电路中绕组输出给控制芯片的输入端VCC的输入电压或者电流过高，意味着，电路中绕组输入端的电压或者电流一定对应的过高。电路中绕组输入端的电压过高时，第八电阻R8上分得的电压会增多。场效应管QM3的漏极电压通过第九电阻R9、第十电阻R10分压，第九电阻R9、第十电阻R10的阻值被设置为当电路中的电压或者电流中的任一项超过阈值时，第九电阻R9和第十电阻R10的电压差足以使得第六三极管Q6导通。第六三极管Q6的基极和发射极作为第二开关电路62的检测端621，一旦检测到第九电阻R9和第十电阻R10的电压差超过阈值，即判断控制芯片的电源输入已经超标。第六三极管Q6的集电极作为第二开关电路62的控制端622，发送停止信号给控制芯片，即控制芯片的反馈端FB的输入电压为三极管第六三极管Q6发射极的0电位的电压，即为0，关闭了芯片。

电阻R13串联在电路中用于限制电路中的电流大小，电源控制电路。第三二极管D3串联在电路中防止电路中电流反向。电容C3并联在电路中，用于滤除电路中的杂波，使得芯片接收的信号稳定。

控制芯片关闭后，门控制端Gate的电压为0，与门控制端Gate连接场效应管QM3的栅极电压也为0，场效应管QM3的源极连接参考0电位，所以场效应管QM3的栅极与源极之间的电压差为0，所以场效应管QM3不导通，变压器的绕组输入为0，整个电路关闭，使得变压器辅助绕组输入也为0，不再向控制芯片输出电流电压，控制芯片得以被保护。

通过上述描述可知，本发明实施例通过检测电路中绕组输入段设置的检测点的电压和电流，当电路中的电压或者电流任一项超过阈值时，在检测点串联两个电阻，通过使用三极管的导通条件来检测串联的两个电阻的电压差大小是否超过阈值从而判断输入电路中电压是否超过阈值，并在电压大小超过阈值时，关闭芯片，从而关闭变压器初级输入，保护电路。

请参阅图6，图6是本发明电子装置的示意框图。如图6所示，电子装置90包括电源91、电源控制电路92，电源控制电路92包括控制芯片921。电源控制电路92是如图1或图4所示的电源控制电路，控制芯片921等同于图1或图4中的控制芯片40。在工作时，电源控制电路92通过检测电源91给控制芯片921输入的电流和电压中的至少一项，一旦发现输入的电流和电压中的至少一项过大就同时停止控制芯片921的工作以及控制电源91停止给控制芯片921供电，保护控制芯片921。

通过上述描述可知，本发明电子装置通过电源控制电路来保护芯片，使得电子装置使用寿命增长。

区别于现有技术对控制芯片的保护电路十分复杂，本发明通过在电路中设置检测点，通过检测检测点的电流或者电压，来检测电路中电流或者电压是否超过阈值，并通过使用三极管的导通原理来检测检测点的电流或者电压，在检测点的电流或者电压超过阈值时关闭芯片，从而保护了芯片。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种电源控制电路，其特征在于，包括，反激电路、控制芯片、第一检测电路；

其中，所述控制芯片与所述反激电路连接，控制所述反激电路，所述第一检测电路连接所述控制芯片；

所述反激电路包括：

变压器，所述变压器包括：初级绕组、次级绕组、辅助绕组；

开关管，所述开关管连接所述变压器的初级绕组输入端，用于控制所述变压器的初级绕组输入；

所述开关管包括，场效应管；

所述第一检测电路用于检测所述控制芯片的电源输入是否异常，在异常时输出控制信号给所述控制芯片，所述控制芯片在接收到所述控制信号后控制反激电路中的变压器停止输出电压，保护所述电路；

所述第一检测电路包括：

第一电阻，所述第一电阻串联于所述控制芯片电源端与所述辅助绕组输出端之间；

第一开关电路，包括检测端和控制端，所述第一开关电路的检测端至少耦接于所述第一电阻与所述辅助绕组输出端之间，所述第一开关电路的控制端耦接于所述控制芯片的使能端或反馈端；

所述第一开关电路包括第一三极管、第二三极管；

所述第一三极管的控制端与第一端分别连接于所述第一电阻的两端，所述第一三极管的控制端与第一端即为所述第一开关电路的检测端；

所述第二三极管的控制端耦接于所述第一三极管的第二端，所述第二三极管的第一端接参考电压，所述第二三极管的第二端耦接所述控制芯片的使能端或反馈端，即为所述第一开关电路的控制端；

在所述第一电阻两端压降达到所述第一三极管的所述控制端与所述第一端之间的导通压降时，所述第一检测电路输出停止所述控制芯片工作的控制信号到所述使能端以关闭所述控制芯片。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，进一步包括：

第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述控制芯片的电源端，所述第二电阻的另一端连接所述第一三极管的控制端；

第三电阻，所述第三电阻串联于所述第一三极管的第二端与所述第二三极管的控制端之间；

第一电容，所述第一电容的两端分别耦接于所述第二三极管的控制端、第一端；

第一二极管，所述第一二极管的正极连接辅助绕组的输出端，所述第一二极管的负极连接所述第一三极管的第一端。

3.一种电源控制电路，其特征在于，包括：反激电路、控制芯片、第一检测电路；

其中，所述控制芯片与所述反激电路连接，控制所述反激电路，所述第一检测电路连接所述控制芯片；

所述反激电路包括：

变压器，所述变压器包括：初级绕组、次级绕组、辅助绕组；

开关管，所述开关管连接所述变压器的初级绕组输入端，用于控制所述变压器的初级绕组输入；

所述开关管包括，场效应管；

所述第一检测电路用于检测所述控制芯片的电源输入是否异常，在异常时输出控制信号给所述控制芯片，所述控制芯片在接收到所述控制信号后控制反激电路中的变压器停止输出电压，保护所述电路；

所述第一检测电路包括：

第一电阻，所述第一电阻串联于所述控制芯片电源端与所述辅助绕组输出端之间；

第一开关电路，所述第一开关电路包括第三三极管、第四三极管、第四电阻、第五电阻；

所述第三三极管的控制端接在所述第四电阻和第五电阻之间，所述第三三极管的第二端耦接在所述第一电阻与所述辅助绕组输出端之间，所述第三三极管的第二端与控制端为所述第一开关电路检测端；

所述第四三极管的控制端耦接与所述第三三极管的第一端，所述第四三极管的第一端接参考电压，所述第四三极管的第二端耦接所述控制芯片的使能端或反馈端，即为所述第一开关电路的控制端；

所述第四电阻两端分别耦接所述第三三极管的控制端和第二端；

所述第五电阻两端分别耦接所述第三三极管的控制端和参考电压；

在所述第四电阻与所述第五电阻之间的压降差达到所述第三三极管的所述控制端与所述第一端之间的导通压降时，所述第一检测电路输出停止所述控制芯片工作的控制信号到所述使能端以关闭所述控制芯片。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，进一步包括，

第二电容，所述第二电容的两端分别耦接于所述第四三极管的控制端、第一端；

第六电阻，所述第六电阻串联在所述第三三极管的第一端和所述第四三极管的控制端之间；

第七电阻，所述第七电阻串联在所述第六电阻远离所述第三三极管的一端和所述第四三极管的控制端之间；

第五三极管，所述第五三极管的控制端耦接在所述第一电阻与所述控制芯片电源输入端之间，所述第五三极管的第一端接参考电压，所述第五三极管的第二端耦接在所述第六电阻和所述第七电阻之间；

第二二极管，所述第二二极管耦接在所述第五三极管的控制端与所述第一电阻之间，且所述第二二极管的正极连接所述第五三极管的控制端。