CN108322032A - 一种电源系统输出过压保护电路及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种开关电源输入串联,输出并联的电源系统输出过压保护电路和控制方法,较现有技术而言,本发明第一开关电源还包括第一采样电路和均压检测模块;第二开关电源还包括第二采样电路和输出稳压及过压检测模块;其控制方法为:当系统因稳压模块出现损坏或者其他干扰因素造成输出过压时,触发过压检测,输出稳压及过压检测模块将输出过压信号传递给第一开关控制模块和第二开关控制模块,然后调节主功率开关管的占空比,进而达到将输出电压箝压的目的,当故障修复后,系统将再次上电呈现正常工作状态,该控制方法有效避免电源系统出现输出过压导致电源系统损坏。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源领域,具体的,涉及电源模块输入串联,输出并联的开关电源系统中,输出过压状态的保护控制。
背景技术
在开关电源领域中,高压输入的场合很常见,比如光伏电源、高压无功补偿发生器(SVG)电源等,一般其输入电压范围宽且输入电压较高。而且随着IGBT的发展,以及市场对成本的要求,超高压输入的开关电源需求越来越大。为了满足市场对超高压输入开关电源的需求,提出一种由开关电源组成的输入串联,输出并联的电源系统。
上述系统简称为串并联电源系统,如图1所示,该电源系统包括第一开关电源和第二开关电源,第一开关电源和第二开关电源的输入端串联、输出端并联;第一开关电源的基本电路包括:主功率开关管Q1、主功率变压器T1、整流二极管D1、输出滤波电容Cout1、和控制主功率开关管Q1工作的第一开关控制模块,第一开关电源的正输入端依次经主功率变压器T1的原边绕组、主功率开关管Q1的导通电流流入端、主功率开关管Q1的导通电流流出端后连接第一开关电源的负输入端,第一开关电源的正输出端依次经整流二极管D1的阴极、整流二极管D1的阳极及主功率变压器T1的副边绕组后连接第一开关电源的负输出端,输出滤波电容Cout1与第一开关电源的输出端并联;第二开关电源的基本电路包括:主功率开关管Q2、主功率变压器T2、整流二极管D2、输出滤波电容Cout2和控制主功率开关管Q2工作的第二开关控制模块,第二开关电源中各元器件的连接关系与第一开关电源对应相同,在此不赘述。
图1所示产品在使用中可能会出现输出过压的异常工作状态,当出现该异常状态后系统的输出电压会逐渐升高,直到击穿串并联电源系统的输出铝电解Cout1、Cout2,造成电源系统炸机,损坏供电系统。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题是提供一种电源系统输出过压保护电路及其控制方法,以解决串并联电源系统在极端条件下实现自我保护,提高产品的可靠性。
本发明提供的电源系统输出过压保护电路的技术方案如下:
一种电源系统输出过压保护电路技术方案之一,电源系统包括第一开关电源和第二开关电源,第一开关电源和第二开关电源的输入端串联、输出端并联,第一开关电源包括第一主功率开关管和控制第一主功率开关管工作的第一开关控制模块,第二开关电源包括第二主功率开关管和控制第二主功率开关管工作的第二开关控制模块;其特征在于:
第一开关电源还包括第一采样电路和均压检测模块;第二开关电源还包括第二采样电路和输出稳压及过压检测模块,输出稳压及过压检测模块中包括稳压检测部分和过压检测部分;
第一采样电路的输入端连接第一开关电源的输入端,第一采样电路的输出端连接均压检测模块的第一输入端,均压检测模块的输出端连接第一开关控制模块的第一输入端;第二采样电路的输入端连接第二开关电源的输入端,第二采样电路的输出端连接均压检测模块的第二输入端,输出稳压及过压检测模块的输入端连接电源系统的正输出端,输出稳压及过压检测模块的输出端连接第二开关控制模块的输入端,输出稳压及过压检测模块的输出端同时还连接第一开关控制模块的第二输入端;
第一采样电路检测第一开关电源的输入端电压输出至均压检测模块,第二采样电路检测第二开关电源的输入端电压也输出至均压检测模块,均压检测模块检测第一开关电源和第二开关电源的输入电压是否均压,输出稳压及过压检测模块检测电源系统的输出电压并判定是稳压状态还是过压状态。
作为上述技术方案之一输出稳压及过压检测模块的一种具体的实施方式,由光耦OP1、光耦OP2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、稳压二极管Z1、稳压二极管Z2和可控精密稳压源U1组成,光耦OP1的三极管集电极连接第一开关控制模块的第二输入端,光耦OP1的三极管发射极接地GND,光耦OP2的三极管集电极连接第二开关控制模块的输入端,光耦OP2的三极管发射极接地GND,电阻R5的一端用于连接电源系统输出电压的正极的正输出端,电阻R5的另一端依次经稳压二极管Z1的阴极、稳压二极管Z1的阳极、光耦OP1的二极管阳极、光耦OP1的二极管阴极、光耦OP2的二极管阳极、光耦OP2的二极管阴极、电阻R9、稳压二极管Z2的阴极和稳压二极管Z2的阳极后用于连接电源系统输出电压的负极的负输出端,电阻R6的一端连接电阻R5的一端,电阻R6的另一端经电阻R8后连接稳压二极管Z2的阳极,可控精密稳压源U1的阳极连接稳压二极管Z2的阳极,可控精密稳压源U1的阴极连接光耦OP2的二极管阴极,可控精密稳压源U1的参考端连接电阻R6的另一端。
一种电源系统输出过压保护电路技术方案之二,电源系统包括第一开关电源和第二开关电源,第一开关电源和第二开关电源的输入端串联、输出端并联,第一开关电源包括第一主功率开关管和控制第一主功率开关管工作的第一开关控制模块,第二开关电源包括第二主功率开关管和控制第二主功率开关管工作的第二开关控制模块;其特征在于:
第一开关电源还包括第一采样电路和均压检测模块;第二开关电源还包括第二采样电路、输出稳压检测模块和输出过压检测模块;
第一采样电路的输入端连接第一开关电源的输入端,第一采样电路的输出端连接均压检测模块的第一输入端,均压检测模块的输出端连接第一开关控制模块的第一输入端;第二采样电路的输入端连接第二开关电源的输入端,第二采样电路的输出端连接均压检测模块的第二输入端,输出过压检测模块的输入端连接电源系统的正输出端,输出过压检测模块的输出端连接第二开关控制模块的第一输入端,输出过压检测模块的输出端同时还连接第一开关控制模块的第二输入端,输出稳压检测模块的输入端连接电源系统的正输出端,输出稳压检测模块的输出端连接第二开关控制模块的第二输入端;
第一采样电路检测第一开关电源的输入端电压输出至均压检测模块,第二采样电路检测第二开关电源的输入端电压也输出至均压检测模块,均压检测模块检测第一开关电源和第二开关电源的输入电压是否均压,输出稳压检测模块检测电源系统的输出电压并判定是否稳压,输出过压检测模块检测电源系统的输出电压并判定是否过压。
一种电源系统输出过压保护电路技术方案之三,电源系统包括第一开关电源和第二开关电源,第一开关电源和第二开关电源的输入端串联、输出端并联,第一开关电源包括第一主功率开关管和控制第一主功率开关管工作的第一开关控制模块,第二开关电源包括第二主功率开关管和控制第二主功率开关管工作的第二开关控制模块;其特征在于:
第一开关电源还包括第一采样电路、均压检测模块和输出过压检测模块;第二开关电源还包括第二采样电路和输出稳压检测模块;
第一采样电路的输入端连接第一开关电源的输入端,第一采样电路的输出端连接均压检测模块的第一输入端,均压检测模块的输出端连接第一开关控制模块的第一输入端,输出过压检测模块的输入端连接电源系统的正输出端,输出过压检测模块的输出端连接第一开关控制模块的第二输入端,输出过压检测模块的输出端同时还连接第二开关控制模块的第一输入端;第二采样电路的输入端连接第二开关电源的输入端,第二采样电路的输出端连接均压检测模块的第二输入端,输出稳压检测模块的输入端连接电源系统的正输出端,输出稳压检测模块的输出端连接第二开关控制模块的第二输入端;
第一采样电路检测第一开关电源的输入端电压输出至均压检测模块,第二采样电路检测第二开关电源的输入端电压也输出至均压检测模块,均压检测模块检测第一开关电源和第二开关电源的输入电压是否均压,输出过压检测模块检测输出电压并判定是否过压,输出稳压检测模块检测输出电压并判定是否稳压。
作为上述技术方案之二和技术方案之三输出稳压检测模块的一种具体的实施方式,由光耦OP3、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、稳压二极管Z3和可控精密稳压源U1组成,光耦OP3的三极管集电极连接第二开关控制模块的第二输入端,光耦OP3的三极管发射极接地GND,电阻R8的一端用于连接电源系统的正输出端,电阻R8的另一端依次经稳压二极管Z3的阴极、稳压二极管Z3的阳极、光耦OP3的二极管阳极、光耦OP3的二极管阴极、可控精密稳压源U1的阴极和可控精密稳压源U1的阳极后用于连接电源系统的负输出端,电阻R9的一端连接电阻R8的一端,电阻R9的另一端经电阻R11后连接可控精密稳压源U1的阳极,电阻R10与光耦OP3的二极管并联。作为上述技术方案之二和技术方案之三输出过压检测模块的一种具体的实施方式,由光耦OP1、光耦OP2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、稳压二极管Z1和稳压二极管Z2组成,光耦OP1的三极管集电极连接第一开关控制模块的第二输入端,光耦OP1的三极管发射极接地GND,光耦OP2的三极管集电极连接第二开关控制模块的第一输入端,光耦OP2的三极管发射极接地GND,电阻R5的一端用于连接电源系统的正输出端,电阻R5的另一端依次经稳压二极管Z1的阴极、稳压二极管Z1的阳极、光耦OP1的二极管阳极、光耦OP1的二极管阴极、光耦OP2的二极管阳极、光耦OP2的二极管阴极、电阻R7、稳压二极管Z2的阴极和稳压二极管Z2的阳极后用于连接电源系统的负输出端,电阻R6的一端连接光耦OP1的二极管阳极,电阻R6的另一端连接光耦OP2的二极管阴极。
作为上述三种技术方案第一主功率开关管的一种具体的实施方式,为MOS管。
作为上述三种技术方案第二主功率开关管的一种具体的实施方式,为MOS管。
作为上述三种技术方案第一采样电路的一种具体的实施方式,包括电阻R1和R2,电阻R1和R2串联后的两个端点为第一采样电路的输入端,电阻R1和R2串联后的连接点为第一采样电路的输出端。
作为上述三种技术方案第二采样电路的一种具体的实施方式,包括电阻R3和R4,电阻R3和R4串联后的两个端点为第二采样电路的输入端,电阻R3和R4串联后的连接点为第二采样电路的输出端。
对应地,本发明还提供上述第一种技术方案输出过压保护电路的控制方法,如下:
电源系统在正常工作时,在均压检测模块、第一开关控制模块和第二开关控制模块的调节下使系统中的第一开关电源和第二开关电源呈现输入均压状态,并在输出稳压及过压检测模块中的稳压检测部分、第一开关控制模块和第二开关控制模块的调节下使系统的输出电压为设计的输出电压值;当电源系统输出过压时,输出稳压及过压检测模块中的过压检测部分被触发,过压检测部分将过压信号同时传递给第一开关控制模块和第二开关控制模块,将系统的输出电压箝压于设计的过压电压值。
对应地,本发明还提供上述第二和第三种技术方案输出过压保护电路的控制方法,如下:
电源系统在正常工作时,在均压检测模块、第一开关控制模块和第二开关控制模块的调节下使系统中的第一开关电源和第二开关电源呈现输入均压状态,并在输出稳压检测模块、第一开关控制模块和第二开关控制模块的调节下使系统的输出电压为设计的输出电压值;当电源系统输出过压时,输出过压检测模块被触发,输出过压检测模块将过压信号同时传递给第一开关控制模块和第二开关控制模块,将系统的输出电压箝压于设计的过压电压值。
术语解释:
主功率开关管的控制端:控制开关导通与截止的端口,如对于MOS管,指的是MOS管的栅极;对于三极管,指的是三极管的基极。
主功率开关管的导通电流流入端:开关导通后,电流流入的端口,如对于MOS管,指的是MOS管的漏极,无论N沟道、P沟道、增强型还是耗尽型MOS管,在导通时,电流都是由电压高的漏极流向电压低的源极;对于三极管,指的是三极管的集电极,在导通时,电流是由电压高的集电极流向电压低的发射极。
主功率开关管的导通电流流出端:开关导通后,电流流出的端口,如对于MOS管,指的是MOS管的源极;对于三极管,指的是三极管的发射极。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1)在串并联电源系统输出过压条件下,能有效保护串并联电源系统不损坏,提高产品的可靠性;
2)本发明中的控制方式原理简单,易于设计,成本低。
附图说明
图1为电源模块输入串联,输出并联电源系统的框图;
图2为本发明实施例一串并联电源系统输出过压保护框图;
图3为本发明实施例二串并联电源系统输出过压保护框图;
图4为本发明实施例三串并联电源系统输出过压保护框图;
图5为实施例一中输出稳压及过压检测模块的具体实施电路图;
图6为实施例二、例三中输出稳压检测模块的具体实施电路图;
图7为实施例二、例三中输出过压检测模块的具体实施电路图;
图8为串并联电源系统在输出过压状态下的电压波形。
具体实施方式
本发明的发明构思为:当串并联电源系统出现输出过压状态时,触发过压检测模块。过压检测模块中串联的光耦电路将过压信号传递给第一开关控制模块和第二开关控制模块。两个开关控制模块调节第一开关管和第二开关管的占空比,从而达到将输出电压箝位于设计电压的目的。保障系统不因输出电压的逐渐升高而损坏。
第一实施例
如图2为本发明实施例串并联电源系统输出过压保护框图,较图1不同之处在于:第一开关电源还包括第一采样电路和均压检测模块;第二开关电源还包括第二采样电路和输出稳压及过压检测模块;第一采样电路的输入端连接第一开关电源的输入端,第一采样电路的输出端连接均压检测模块的第一输入端,均压检测模块的输出端连接第一开关控制模块的第一输入端;第二采样电路的输入端连接第二开关电源的输入端,第二采样电路的输出端连接均压检测模块的第二输入端,输出稳压及过压检测模块的输入端连接电源系统的正输出端,输出稳压及过压检测模块的输出端连接第二开关控制模块的输入端,输出稳压及过压检测模块的输出端同时还连接第一开关控制模块的第二输入端;第一主功率开关管Q1和第二主功率开关管Q2为MOS管;第一采样电路包括电阻R1和R2,电阻R1和R2串联后的两个端点为第一采样电路的输入端,电阻R1和R2串联后的连接点为第一采样电路的输出端;第二采样电路包括电阻R3和R4,电阻R3和R4串联后的两个端点为第二采样电路的输入端,电阻R3和R4串联后的连接点为第二采样电路的输出端;输出稳压及过压检测模块包括稳压检测部分和均压检测部分。
图5为输出稳压及过压检测模块对应的具体电路,由光耦OP1、光耦OP2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、稳压二极管Z1、稳压二极管Z2和可控精密稳压源U1组成,光耦OP1的三极管集电极(即附图中的“FB均压”引脚)连接第一开关控制模块的第二输入端,光耦OP1的三极管发射极接地GND,光耦OP2的三极管集电极(即附图中的“FB稳压”引脚)连接第二开关控制模块的输入端,光耦OP2的三极管发射极接地GND,电阻R5的一端用于连接电源系统的正输出端,电阻R5的另一端依次经稳压二极管Z1的阴极、稳压二极管Z1的阳极、光耦OP1的二极管阳极、光耦OP1的二极管阴极、光耦OP2的二极管阳极、光耦OP2的二极管阴极、电阻R9、稳压二极管Z2的阴极和稳压二极管Z2的阳极后用于连接电源系统的负输出端,电阻R6的一端连接电阻R5的一端,电阻R6的另一端经电阻R8后连接稳压二极管Z2的阳极,可控精密稳压源U1的阳极连接稳压二极管Z2的阳极,可控精密稳压源U1的阴极连接光耦OP2的二极管阴极,可控精密稳压源U1的参考端连接电阻R6的另一端。
图5所示输出稳压及过压检测模块其中的电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、稳压二极管Z1、光耦OP1、光耦OP2和可控精密稳压源U1组成稳压检测部分;电阻R5、电阻R7、电阻R9、稳压二极管Z1、稳压二极管Z2、光耦OP1和光耦OP2组成过压检测部分,从图5可知,该电路设计简单,成本较低。
图2电源系统输出过压保护控制方法为:系统上电,稳态工作时,在均压检测部分、第一开关控制模块和第二开关控制模块的调节下使串并联电源系统中的第一开关电源和第二开关电源呈现输入均压状态,即Ug1=Ug2;在稳压检测部分、第一开关控制模块和第二开关控制模块稳定系统输出电压的控制下,第一开关电源和第二开关电源呈现输出均流状态,即系统的输出电压为设计的输出电压值。当电源系统因稳压检测部分损坏或者其他干扰因素造成输出过压状态时,随着输出电压的升高触发过压检测部分,过压检测部分将过压信号传递给第一开关控制模块和第二开关控制模块,进而调节两电源模块的主功率开关管Q1和Q2的占空比,达到输出电压箝位的目的,保障系统的输出电压箝位于设计值,不至于损坏电源系统。
需要说明的是,过压检测部分将输出过压信号传递给第一开关控制模块和第二开关控制模块的时间差越小越好,从而使得电源系统输出过压时能够及时获得保护。然后第一开关电源和第二开关电源的输入电压会在均压检测部分的控制下持续均压,输出电压会在过压检测部分的控制下箝压于设计电压值,当稳压检测功能得到修复后系统重新上电时系统工作恢复正常。
在以上保护控制策略下,串并联电源系统的可靠性大大增加。如图8所示,串并联电源系统在输出过压状态下第一开关电源的输入电压,系统输出电压和第一开关控制模块的VCC电压波形。串并联电源系统输入电压为3000V,第一开关电源的输入电压Ug1=1547V,系统正常输出电压设计为24V,在输出过压状态下输出电压为28.59V。能够实现系统输出过压条件下的输入均压,输出箝压状态,有效保障电源系统不因输出过压而损坏。
第二实施例
如图3所示,为第二实施例的控制框图。与第一实施例相比,可将输出稳压及过压检测模块中的稳压检测部分和过压检测部分做成两个独立的检测模块,且这两个检测模块都设计在第二开关电源模块中。该实施例电路同样可实现同等功效且控制原理相同。其他不再赘述。
第三实施例
如图4所示,为第三实施例的控制框图。与第二实施例相比,可将输出稳压及过压检测模块中的稳压检测部分和输出过压检测部分做成两个独立的检测模块,且将输出过压检测模块设计于第一开关电源模块中。调整后该实施例电路同样可实现同等功效且控制原理相同。其他不再赘述。
图6,图7为第二实施例、第三实施例中独立的输出稳压检测模块对应的电路和独立的输出过压检测模块对应的电路。
其中图6独立的输出稳压检测模块由光耦OP3、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、稳压二极管Z3和可控精密稳压源U1组成,光耦OP3的三极管集电极(即附图中的“FB稳压”引脚)连接第二开关控制模块的第二输入端,光耦OP3的三极管发射极接地GND,电阻R8的一端用于连接电源系统的正输出端,电阻R8的另一端依次经稳压二极管Z3的阴极、稳压二极管Z3的阳极、光耦OP3的二极管阳极、光耦OP3的二极管阴极、可控精密稳压源U1的阴极和可控精密稳压源U1的阳极后用于连接电源系统的负输出端,电阻R9的一端连接电阻R8的一端,电阻R9的另一端经电阻R11后连接可控精密稳压源U1的阳极,电阻R10与光耦OP3的二极管并联。
其中图7独立的输出过压检测模块由光耦OP1、光耦OP2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、稳压二极管Z1和稳压二极管Z2组成,光耦OP1的三极管集电极(即附图中的“FB均压”引脚)连接第一开关控制模块的第二输入端,光耦OP1的三极管发射极接地GND,光耦OP2的三极管集电极(即附图中的“FB稳压”引脚)连接第二开关控制模块的第一输入端,光耦OP2的三极管发射极接地GND,电阻R5的一端用于连接电源系统的正输出端,电阻R5的另一端依次经稳压二极管Z1的阴极、稳压二极管Z1的阳极、光耦OP1的二极管阳极、光耦OP1的二极管阴极、光耦OP2的二极管阳极、光耦OP2的二极管阴极、电阻R7、稳压二极管Z2的阴极和稳压二极管Z2的阳极后用于连接电源系统的负输出端,电阻R6的一端连接光耦OP1的二极管阳极,电阻R6的另一端连接光耦OP2的二极管阴极。
从图6,图7可知,成本相对图5增加了一点,该电路设计依然较为简单。
本发明的实施方式不限于此,按照本发明的上述内容,利用本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,本发明中具体实施电路还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更,均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电源系统输出过压保护电路,电源系统包括第一开关电源和第二开关电源,第一开关电源和第二开关电源的输入端串联、输出端并联,第一开关电源包括第一主功率开关管和控制第一主功率开关管工作的第一开关控制模块,第二开关电源包括第二主功率开关管和控制第二主功率开关管工作的第二开关控制模块;其特征在于:
第一开关电源还包括第一采样电路和均压检测模块;第二开关电源还包括第二采样电路和输出稳压及过压检测模块,输出稳压及过压检测模块中包括稳压检测部分和过压检测部分;
第一采样电路的输入端连接第一开关电源的输入端,第一采样电路的输出端连接均压检测模块的第一输入端,均压检测模块的输出端连接第一开关控制模块的第一输入端;第二采样电路的输入端连接第二开关电源的输入端,第二采样电路的输出端连接均压检测模块的第二输入端,输出稳压及过压检测模块的输入端连接电源系统的正输出端,输出稳压及过压检测模块的输出端连接第二开关控制模块的输入端,输出稳压及过压检测模块的输出端同时还连接第一开关控制模块的第二输入端;
第一采样电路检测第一开关电源的输入端电压输出至均压检测模块,第二采样电路检测第二开关电源的输入端电压也输出至均压检测模块,均压检测模块检测第一开关电源和第二开关电源的输入电压是否均压,输出稳压及过压检测模块检测电源系统的输出电压并判定是稳压状态还是过压状态。
2.根据权利要求1所述的电源系统输出过压保护电路,其特征在于:输出稳压及过压检测模块由光耦OP1、光耦OP2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、稳压二极管Z1、稳压二极管Z2和可控精密稳压源U1组成,光耦OP1的三极管集电极连接第一开关控制模块的第二输入端,光耦OP1的三极管发射极接地GND,光耦OP2的三极管集电极连接第二开关控制模块的输入端,光耦OP2的三极管发射极接地GND,电阻R5的一端用于连接电源系统输出电压的正极的正输出端,电阻R5的另一端依次经稳压二极管Z1的阴极、稳压二极管Z1的阳极、光耦OP1的二极管阳极、光耦OP1的二极管阴极、光耦OP2的二极管阳极、光耦OP2的二极管阴极、电阻R9、稳压二极管Z2的阴极和稳压二极管Z2的阳极后用于连接电源系统输出电压的负极的负输出端,电阻R6的一端连接电阻R5的一端,电阻R6的另一端经电阻R8后连接稳压二极管Z2的阳极,可控精密稳压源U1的阳极连接稳压二极管Z2的阳极,可控精密稳压源U1的阴极连接光耦OP2的二极管阴极,可控精密稳压源U1的参考端连接电阻R6的另一端。
3.一种电源系统输出过压保护电路,电源系统包括第一开关电源和第二开关电源,第一开关电源和第二开关电源的输入端串联、输出端并联,第一开关电源包括第一主功率开关管和控制第一主功率开关管工作的第一开关控制模块,第二开关电源包括第二主功率开关管和控制第二主功率开关管工作的第二开关控制模块;其特征在于:
第一开关电源还包括第一采样电路和均压检测模块;第二开关电源还包括第二采样电路、输出稳压检测模块和输出过压检测模块;
第一采样电路的输入端连接第一开关电源的输入端,第一采样电路的输出端连接均压检测模块的第一输入端,均压检测模块的输出端连接第一开关控制模块的第一输入端;第二采样电路的输入端连接第二开关电源的输入端,第二采样电路的输出端连接均压检测模块的第二输入端,输出过压检测模块的输入端连接电源系统的正输出端,输出过压检测模块的输出端连接第二开关控制模块的第一输入端,输出过压检测模块的输出端同时还连接第一开关控制模块的第二输入端,输出稳压检测模块的输入端连接电源系统的正输出端,输出稳压检测模块的输出端连接第二开关控制模块的第二输入端;
第一采样电路检测第一开关电源的输入端电压输出至均压检测模块,第二采样电路检测第二开关电源的输入端电压也输出至均压检测模块,均压检测模块检测第一开关电源和第二开关电源的输入电压是否均压,输出稳压检测模块检测电源系统的输出电压并判定是否稳压,输出过压检测模块检测电源系统的输出电压并判定是否过压。
4.一种电源系统输出过压保护电路,电源系统包括第一开关电源和第二开关电源,第一开关电源和第二开关电源的输入端串联、输出端并联,第一开关电源包括第一主功率开关管和控制第一主功率开关管工作的第一开关控制模块,第二开关电源包括第二主功率开关管和控制第二主功率开关管工作的第二开关控制模块;其特征在于:
第一开关电源还包括第一采样电路、均压检测模块和输出过压检测模块;第二开关电源还包括第二采样电路和输出稳压检测模块;
第一采样电路的输入端连接第一开关电源的输入端,第一采样电路的输出端连接均压检测模块的第一输入端,均压检测模块的输出端连接第一开关控制模块的第一输入端,输出过压检测模块的输入端连接电源系统的正输出端,输出过压检测模块的输出端连接第一开关控制模块的第二输入端,输出过压检测模块的输出端同时还连接第二开关控制模块的第一输入端;第二采样电路的输入端连接第二开关电源的输入端,第二采样电路的输出端连接均压检测模块的第二输入端,输出稳压检测模块的输入端连接电源系统的正输出端,输出稳压检测模块的输出端连接第二开关控制模块的第二输入端;
第一采样电路检测第一开关电源的输入端电压输出至均压检测模块,第二采样电路检测第二开关电源的输入端电压也输出至均压检测模块,均压检测模块检测第一开关电源和第二开关电源的输入电压是否均压,输出过压检测模块检测输出电压并判定是否过压,输出稳压检测模块检测输出电压并判定是否稳压。
5.根据权利要求3或4所述的电源系统输出稳压保护电路,其特征在于:输出稳压检测模块由光耦OP3、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、稳压二极管Z3和可控精密稳压源U1组成,光耦OP3的三极管集电极连接第二开关控制模块的第二输入端,光耦OP3的三极管发射极接地GND,电阻R8的一端用于连接电源系统的正输出端,电阻R8的另一端依次经稳压二极管Z3的阴极、稳压二极管Z3的阳极、光耦OP3的二极管阳极、光耦OP3的二极管阴极、可控精密稳压源U1的阴极和可控精密稳压源U1的阳极后用于连接电源系统的负输出端,电阻R9的一端连接电阻R8的一端,电阻R9的另一端经电阻R11后连接可控精密稳压源U1的阳极,电阻R10与光耦OP3的二极管并联。
6.根据权利要求3或4所述的电源系统输出过压保护电路,其特征在于:输出过压检测模块由光耦OP1、光耦OP2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、稳压二极管Z1和稳压二极管Z2组成,光耦OP1的三极管集电极连接第一开关控制模块的第二输入端,光耦OP1的三极管发射极接地GND,光耦OP2的三极管集电极连接第二开关控制模块的第一输入端,光耦OP2的三极管发射极接地GND,电阻R5的一端用于连接电源系统的正输出端,电阻R5的另一端依次经稳压二极管Z1的阴极、稳压二极管Z1的阳极、光耦OP1的二极管阳极、光耦OP1的二极管阴极、光耦OP2的二极管阳极、光耦OP2的二极管阴极、电阻R7、稳压二极管Z2的阴极和稳压二极管Z2的阳极后用于连接电源系统的负输出端,电阻R6的一端连接光耦OP1的二极管阳极,电阻R6的另一端连接光耦OP2的二极管阴极。
7.根据权利要求1、3及4任一项所述的电源系统输出过压保护电路,其特征在于:第一主功率开关管和第二主功率开关管为MOS管。
8.根据权利要求1、3及4任一项所述的电源系统输出过压保护电路,其特征在于:第一采样电路包括电阻R1和R2,电阻R1和R2串联后的两个端点为第一采样电路的输入端,电阻R1和R2串联后的连接点为第一采样电路的输出端;第二采样电路包括电阻R3和R4,电阻R3和R4串联后的两个端点为第二采样电路的输入端,电阻R3和R4串联后的连接点为第二采样电路的输出端。
9.一种权利要求1所述的电源系统输出过压保护电路的控制方法,其特征在于:电源系统在正常工作时,在均压检测模块、第一开关控制模块和第二开关控制模块的调节下使系统中的第一开关电源和第二开关电源呈现输入均压状态,并在输出稳压及过压检测模块中的稳压检测部分、第一开关控制模块和第二开关控制模块的调节下使系统的输出电压为设计的输出电压值;当电源系统输出过压时,输出稳压及过压检测模块中的过压检测部分被触发,过压检测部分将过压信号同时传递给第一开关控制模块和第二开关控制模块,将系统的输出电压箝压于设计的过压电压值。
10.一种权利要求3或4所述的电源系统输出过压保护电路的控制方法,其特征在于:电源系统在正常工作时,在均压检测模块、第一开关控制模块和第二开关控制模块的调节下使系统中的第一开关电源和第二开关电源呈现输入均压状态,并在输出稳压检测模块、第一开关控制模块和第二开关控制模块的调节下使系统的输出电压为设计的输出电压值;当电源系统输出过压时,输出过压检测模块被触发,输出过压检测模块将过压信号同时传递给第一开关控制模块和第二开关控制模块,将系统的输出电压箝压于设计的过压电压值。
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