CN114915153A - 开关电源的保护电路及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种开关电源的保护电路及电子设备,包括开关电源的电源电路、短路反馈电路和/或过压反馈电路,短路反馈电路至少包括光耦合器、开关组件,过压反馈电路至少包括第一稳压管、触发器;电源电路的反馈绕组电源经光耦合器与开关组件的控制端电连接,电源电路的调制器经开关组件接地,响应于反馈绕组电源的短路信号,经光耦合器、开关组件控制调制器停止工作;电源电路的辅助绕组供电回路经第一稳压管与触发器的控制端电连接,电源电路的调制器经触发器接地,响应于辅助绕组供电回路的过压信号,经第一稳压管、触发器控制调制器停止工作。本申请实现对任何一路输出的短路保护和过压保护,提高了开关电源的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及开关电源技术领域,特别是涉及一种开关电源的保护电路及电子设备。
背景技术
开关电源是一种高频化电能转换装置,其功能是将一个位准的电压,透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流,开关电源的输入多半是交流电源(例如市电)或是直流电源,而输出多半是需要直流电源的设备,而开关电源就进行两者之间电压及电流的转换。
正如图1所示的一种传统开关电源,其没有对应短路、过压保护,当发生短路或过压时,开关电源中的PWM控制芯片极易损坏,从而导致开关电源失效。
为此,现有技术中提出一种短路保护电路,具体参看图2所示,其短路保护的电路结构存在如下缺陷:当+5V电源发生短路时,只输出较低的电压2~3V左右,远远没有达到+5V的反馈电压,此时PWM芯片全占空比输出,输入能量增加,由于该路输出电压较低,原边与副边的匝数比相差甚远,虽然短路,但消耗的能量小于由于PWM全占空比而导致增加的能量,从而其他路电压都有上升,不能实现“打嗝”保护,会导致整流二极管烧毁,其它绕组电压升高导致负载芯片烧毁,从而出现系统失效。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够全面保护开关电源使用安全的开关电源的保护电路及电子设备。
一方面,本申请提供了一种开关电源的保护电路,包括开关电源的电源电路,还包括:短路反馈电路和/或过压反馈电路,短路反馈电路至少包括光耦合器、开关组件,过压反馈电路至少包括第一稳压管、触发器;
电源电路的反馈绕组电源经光耦合器与开关组件的控制端电连接,电源电路的调制器经开关组件的输入输出端接地,在反馈绕组电源的短路情况下,短路反馈电路被配置为响应于反馈绕组电源的短路信号,经光耦合器、开关组件控制调制器停止工作;
电源电路的辅助绕组供电回路经第一稳压管与触发器的控制端电连接,电源电路的调制器经触发器的输入输出端接地,在辅助绕组供电回路的过压情况下,过压反馈电路被配置为响应于辅助绕组供电回路的过压信号,经第一稳压管、触发器控制调制器停止工作;
其中,反馈绕组电源为电源电路的输出电源,辅助绕组供电回路为电源电路本身工作的供电回路。
在其中一个实施例中,短路信号为反馈绕组电源在短路时的电压信号,过压信号为辅助绕组供电回路在过压时的电压信号。
在其中一个实施例中,开关组件至少包括第一开关、第二开关、第二稳压管;
光耦合器的输入端与反馈绕组电源电连接,光耦合器的输出端与第一开关的控制端电连接,辅助绕组供电回路输出的辅助绕组电源经第一开关的输入输出端、第二稳压管与第二开关的控制端电连接,调制器经第二开关的输入输出端接地;
在反馈绕组电源的短路情况下,光耦合器被配置为响应于反馈绕组电源的短路信号,光耦合器的输出端截止断开,第一开关被配置为响应于光耦合器的输出端截止断开,导通辅助绕组电源与第二稳压管,第二开关被配置为响应于第二稳压管的饱和导通,导通调制器与地线,以使得调制器停止工作。
在其中一个实施例中,短路反馈电路包括:
光耦合器的一输入端经一稳压二极管ZD16接地,光耦合器的另一输入端经一电阻R286与反馈绕组电源电连接,光耦合器的一输出端与辅助绕组电源电连接,光耦合器的另一输出端经一电阻R285接地;
第一开关输入输出的一端与辅助绕组电源电连接并且经一电阻R281与第一开关的控制端电连接,第一开关的控制端经一电阻R282、电阻R285接地,第一开关输入输出的另一端经一电阻R283、第二稳压管与第二开关的控制端电连接并且经一电阻R284接地;
第二开关输入输出的一端与一二极管D33的阴极电连接,二极管D33的阳极与调制器的COM端电连接,第二开关输入输出的另一端接地。
在其中一个实施例中,开关组件至少还包括启动电容,第一开关与第二稳压管电连接的一端与启动电容的一端电连接,启动电容的另一端接地。
在其中一个实施例中,短路反馈电路还被配置为响应于反馈绕组电源的正常信号,经光耦合器、第一开关、启动电容、第二稳压管、第二开关控制调制器恢复正常工作。
在其中一个实施例中,短路反馈电路还包括:
光耦合器的两个输入端之间并联有电阻R287与电容C209;
第二稳压管与第二开关电连接的一端连接有一电阻R280、一电容C207,电阻R280、电容C207的另一端接地。
在其中一个实施例中,在过压反馈电路中,第一稳压管的阴极与辅助绕组供电回路电连接,第一稳压管的阳极与触发器的控制端电连接,触发器的阳极与调制器电连接,触发器的阴极接地;
在辅助绕组供电回路的过压情况下,第一稳压管被配置为响应于辅助绕组供电回路的过压信号,第一稳压管饱和导通,触发器被配置为响应于第一稳压管饱和导通,导通调制器与地线,以使得调制器停止工作。
在其中一个实施例中,过压反馈电路还包括:
触发器的控制端经一电容C1接地;
触发器的阳极经一二极管D34与调制器的COM端电连接,二极管D34的阴极与触发器的阳极电连接,二极管D34的阳极与调制器电连接。
另一方面,本申请还提供了一种电子设备,包括:如上述任意一种实施例中的开关电源的保护电路。
上述开关电源的保护电路及电子设备,通过短路反馈电路和/或过压反馈电路进行短路和/或过压保护,其中,短路反馈电路基于光耦合器、开关组件进行短路保护,当反馈绕组电源短路时,直接响应对应的短路信号控制调制器停止工作,当开关电源的下一工作周期依然存在短路,短路反馈电路将继续进行短路保护,如此形成“打嗝”保护,直至短路消除短路反馈电路自动恢复,开关电源恢复正常工作,大大增加了开关电源的使用安全性,过压反馈电路基于第一稳压管、触发器进行过压保护,当由于开关电源其它绕组电源短路或者由于变压器匝数等问题而导致过压时,直接响应于对应的过压信号控制调制器停止工作,一方面实现了对于任何一路输出电路的短路保护,另一方面也实现了电源电路的过压保护,进一步增加了开关电源的使用安全性,另外,上述也无需保险丝和相关复杂电路,大大降低了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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为现有技术中开关电源的结构框图;
图2为现有技术中开关电源的短路保护电路的电路结构原理图;
图3为一个实施例中开关电源的保护电路的结构框图;
图4为一个实施例中开关电源的保护电路的电路结构原理图。
附图标记说明:
10、短路反馈电路;11、光耦合器;12、第一开关;13、第二稳压管;14、第二开关;20、过压反馈电路;21、第一稳压管;22、触发器;23、辅助绕组供电回路。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中被配置为描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅被配置为将第一个元件与另一个元件区分。同样的,本申请对电子元件所使用的标识,例如R286、R285、C209、C207、ZD13、ZD16、D33、D34、Q10、Q11、IC1、PC10等等,均不代表具体的元件型号,仅用于同性质电子元件之间的区分,这些元件不受这些标识限制。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件时,它可以是直接连接到另一个元件,或者通过居中元件连接另一个元件。此外,以下实施例中的“连接”,如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
正如背景技术所述,现有技术中的开关电源的短路保护电路存在着保护不全面、不能实现“打嗝”保护、会导致整流二极管烧毁、负载芯片烧毁的问题,为此,本发明提供了一种开关电源的短路保护电路及电子设备的方案。
在一个实施例中,如图3和图4所示,提供了一种开关电源的保护电路,包括开关电源的电源电路、短路反馈电路10和/或过压反馈电路20,短路反馈电路10至少包括光耦合器11、开关组件,过压反馈电路20至少包括第一稳压管21、触发器22;
电源电路的反馈绕组电源经光耦合器11与开关组件的控制端电连接,电源电路的调制器经开关组件的输入输出端接地,在反馈绕组电源的短路情况下,短路反馈电路10被配置为响应于反馈绕组电源的短路信号,经光耦合器11、开关组件控制调制器停止工作;
电源电路的辅助绕组供电回路23经第一稳压管21与触发器22的控制端电连接,电源电路的调制器经触发器22的输入输出端接地,在辅助绕组供电回路23的过压情况下,过压反馈电路20被配置为响应于辅助绕组供电回路23的过压信号,经第一稳压管21、触发器22控制调制器停止工作;
其中,反馈绕组电源为电源电路的输出电源,辅助绕组供电回路23为电源电路本身工作的供电回路。
本实施例适用于开关电源进行电源电路的保护,尤其是针对开关电源输出短路、过压等异常状态时电源电路的保护,避免因短路、过压而烧毁电源电路,其中,参看图3所示,具体的开关电源一般包括有PWM调制器、MOSFET功率回路、映射电压吸收回路、整流滤波、电压反馈电路,其中,MOSFET功率回路分别与PWM调制器、映射电压吸收回路、整流滤波电连接,整流滤波经电压反馈电路与PWM调制器电连接,通过PWM调制器控制MOSFEY功率回路中半导体开关的通断时间比,从而调节经变压、整流电路输出的电压。需要说明的是,本实施例对于开关电源的具体电路不作具体限定,更为广泛地,满足本实施例的保护电路连接关系的开关电源即可。
具体地,本实施例中,开关电源的反馈绕组电源为开关电源中二次侧绕组输出的电源,开关电源的调制器为开关电源中控制半导体开关的通断时间比的芯片,开关电源的辅助绕组供电回路为开关电源中为调制器供电的辅助绕组回路。
具体地,本实施例的短路反馈电路分别与开关电源的反馈绕组电源、调制器电连接,短路反馈电路接收反馈绕组电源的短路信号,短路反馈电路响应于所述短路信号控制调制器停止工作,以使得开关电源停止工作,以形成短路保护。短路反馈电路至少包括光耦合器、开关组件,光耦合器一方面作为短路反馈电路与反馈绕组电源之间的隔离,避免电路之间的互相影响,另一方面光耦合器可以响应于短路信号,截止断开光耦合器的输出端,即光耦合器的输出端呈现开路状态,光耦合器进一步控制开关组件将调制器与地线连接,从而使得调制器停止工作,实现短路保护。
其中,本实施例中反馈绕组电源的短路信号为开关电源在发生短路时电路本身的输出特征,例如,参看图4中,反馈绕组电源+5V发生短路时会使得输出电压转变为2~3V,此电压变化可以作为本实施例中的短路信号,进一步地,短路信号还可以是一种特定标识信号,例如高电平代表短路,低电平代表不短路,该特定标识信号可以通过检测电路对开关电源进行监测获取,本实施例对检测电路具体不作限定。优选地,本实施例直接采用开关电源在发生短路时电路本身的输出特征作为短路信号,通过短路反馈电路直接基于开关电源在发生短路时电路本身的输出特征进行调制器的反馈控制,即当开关电源发生短路时,短路反馈电路响应于对应的电路输出特征直接控制调制器停止工作,如此,避免了中间环节繁琐的信号转换,大大提升了开关电源短路保护的响应速度。
具体地,本实施例的过压反馈电路分别与开关电源的辅助绕组供电回路、调制器电连接,过压反馈电路接收辅助绕组供电回路的过压信号,过压反馈电路响应于所述过压信号控制调制器停止工作,以使得开关电源停止工作,以形成过压保护。过压反馈电路至少包括第一稳压管、触发器,第一稳压管响应于过压信号呈现导通状态,进一步使得触发器的输入输出端之间导通,即将调制器与地线连接,从而使得调制器停止工作,实现过压保护。
其中,本实施例中辅助绕组供电回路的过压信号为开关电源在发生过压时电路本身的输出特征,例如,参看图4中,当开关电源其它绕组电源短路或者由于变压器匝数问题导致产生过压时,也就导致辅助绕组供电回路中的电压升高,此电压变化可以作为本实施例中的过压信号,进一步地,过压信号还可以是一种特定标识信号,例如高电平代表过压,低电平代表不过压,该特定标识信号可以通过检测电路对开关电源进行监测获取,本实施例对检测电路具体不作限定。优选地,本实施例直接采用开关电源在发生过压时电路本身的输出特征作为过压信号,通过过压反馈电路直接基于开关电源在发生过压时电路本身的输出特征进行调制器的反馈控制,即当开关电源发生过压时,过压反馈电路响应于对应的电路输出特征直接控制调制器停止工作,如此,避免了中间环节繁琐的信号转换,大大提升了开关电源过压保护的响应速度。
进一步地,本实施例中的辅助绕组供电回路发生过压时的过压信号可以至少包括两部分,一部分为电源电路由于线圈匝数等问题引发的过压,另一部分为电源电路由于电源电路除反馈绕组电源外其他绕组电源短路引发的过压,因此,本实施例的过压反馈电路实际上不仅可以进行电源电路的过压保护,而且重点还可以对其他绕组电源进行短路保护,大大增加了开关电源的使用安全性。
本实施例通过短路反馈电路和/或过压反馈电路进行短路和/或过压保护,其中,短路反馈电路基于光耦合器、开关组件进行短路保护,当反馈绕组电源短路时,直接响应对应的短路信号控制调制器停止工作,当开关电源的下一工作周期依然存在短路,短路反馈电路将继续进行短路保护,如此形成“打嗝”保护,直至短路消除短路反馈电路自动恢复,开关电源恢复正常工作,大大增加了开关电源的使用安全性,过压反馈电路基于第一稳压管、触发器进行过压保护,当由于开关电源其它绕组电源短路或者由于变压器匝数等问题而导致过压时,直接响应于对应的过压信号控制调制器停止工作,一方面实现了对于任何一路输出电路的短路保护,另一方面也实现了电源电路的过压保护,进一步增加了开关电源的使用安全性,另外,上述也无需保险丝和相关复杂电路,大大降低了成本。
在一个实施例中,短路信号为反馈绕组电源在短路时的电压信号,过压信号为辅助绕组供电回路在过压时的电压信号。具体地,本实施例采用反馈绕组电源在发生短路时电路本身的输出特征作为短路信号,采用辅助绕组供电回路在发生过压时电路本身的输出特征作为过压信号,避免了中间环节繁琐的信号转换,大大提升了开关电源短路保护和过压保护的响应速度。
在一个实施例中,参看图4,开关组件至少包括第一开关12、第二开关14、第二稳压管13;光耦合器11的输入端与反馈绕组电源电连接,光耦合器11的输出端与第一开关12的控制端电连接,辅助绕组供电回路23输出的辅助绕组电源经第一开关12的输入输出端、第二稳压管13与第二开关14的控制端电连接,调制器经第二开关14的输入输出端接地。其中,如图4所示,本实施例的辅助绕组电源为辅助绕组供电回路输出的一端供电端V-16V。
具体地,如图4所示,光耦合器PC10的输入端与反馈绕组电源+5V电连接,光耦合器PC10的输出端与第一开关Q11的控制端电连接,辅助绕组供电回路输出的辅助绕组电源V-16V经第一开关Q11的输入输出端、第二稳压管ZD15与第二开关Q10的控制端电连接,调制器U4经第二开关Q10的输入输出端接地。其中,光耦合器PC10响应于反馈绕组电源+5V的短路信号2~3V,即反馈绕组电源因短路电压由5V转变为2~3V,光耦合器PC10的输出端二极管截止断开,第一开关Q11响应于光耦合器PC10的输出端截止断开,导通辅助绕组电源V-16V与第二开关Q10的控制端,电流流经第二稳压管ZD15,使得第二稳压管ZD15导通,从而使得第二开关Q10导通,此时调制器U4的COM端接地,调制器U4停止工作,实现短路保护。
进一步地,当反馈绕组电源+5V的短路信号2~3V消除,即反馈绕组电源电压2~3V恢复为5V,调制器U4重启,光耦合器PC10的输出端二极管导通,第一开关Q11断开,随即第二开关Q10断开,使得调制器U4的COM端与地线之间断开,调制器恢复正常工作。
在一个实施例中,如图4所示,短路反馈电路具体包括:光耦合器PC10的一输入端经一稳压二极管ZD16接地,光耦合器PC10的另一输入端经一电阻R286与反馈绕组电源+5V电连接,光耦合器PC10的一输出端与辅助绕组电源V-16V电连接,光耦合器PC10的另一输出端经一电阻R285接地;第一开关Q11输入输出的一端与辅助绕组电源V-16V电连接并且经一电阻R281与第一开关Q11的控制端电连接,第一开关Q11的控制端经一电阻R282、电阻R285接地,第一开关Q11输入输出的另一端经一电阻R283、第二稳压管ZD15与第二开关Q10的控制端电连接并且经一电阻R284接地;第二开关Q10输入输出的一端与一二极管D33的阴极电连接,二极管D33的阳极与调制器U4的COM端电连接,第二开关Q10输入输出的另一端接地。
在一个实施例中,开关组件至少还包括启动电容,第一开关与第二稳压管电连接的一端与启动电容的一端电连接,启动电容的另一端接地。具体,如图4所示,开关组件包括启动电容C208、C219、C211,通过三个电容的并联到达匹配开关电源启动的电容值,本实施例对于启动电容的数量和容值不做具体限制,具体可以根据实际电路的需要进行匹配设定。本实施例设置启动电容,可以在电源电路上电或反馈绕组电源短路消除时,即反馈绕组电源和辅助绕组电源的电压上升阶段,缓冲一定的时间,使得反馈绕组电源和辅助绕组电源的电压达到稳定状态,避免在电压上升阶段误进行短路保护,保证电源电路能够正常上电启动、以及能够在短路消除时的正常自启动,大大提高了短路保护的准确性和可靠性,也避免了一些启动的人为操作,更加人性化。
在一个实施例中,短路反馈电路还被配置为响应于反馈绕组电源的正常信号,经光耦合器、第一开关、启动电容、第二稳压管、第二开关控制调制器恢复正常工作。具体地,如图4所示,当反馈绕组电源短路消除、调制器重启时,反馈绕组电源+5V从0V上升至短路信号状态2~3V,再上升恢复至正常状态5V,在该过程中,光耦合器PC10的输出端二极管将截止断开一小段时间然后再恢复导通,在光耦合器PC10的输出端二极管截止断开时间段内,第一开关Q11导通,此时,辅助绕组电源的电流流向启动电容,即会给启动电容充电,当启动电容内的电荷积累到一定程度时第二稳压管ZD15才会导通,也就是说在光耦合器PC10的输出端二极管在上述截止断开时间段内经过启动电容时间缓冲可以使得第二开关Q10保持断开,也就保证调制器U4正常启动工作,这就实现了开关电源在短路消除时之后的自启动。
进一步地,参看图4,在开关电源的上电过程中,辅助绕组电源和反馈绕组电源也存在电压上升阶段,从而会在时序上产生辅助绕组电源和反馈绕组上电的先后关系,基于上述相同的原理,本实施例的启动电容可以起到短路反馈电路的时间缓冲的作用,即延迟短路反馈电路的正常工作,从而实现了开关电源的上电自启动,具体的过程参看上述描述,不作赘述。
在一个实施例中,参看图4,短路反馈电路还包括:光耦合器的两个输入端之间并联有电阻R287与电容C209;第二稳压管与第二开关电连接的一端连接有一电阻R280、一电容C207,电阻R280、电容C207的另一端接地。具体地,本实施例通过上述电阻和电容在信号传递过程中进行滤波处理,避免了干扰信号对于本实施例短路反馈电路的影响,保证了短路保护的可靠性与准确性。
在一个实施例中,参看图4,在过压反馈电路中,第一稳压管21的阴极与辅助绕组供电回路23电连接,第一稳压管21的阳极与触发器22的控制端电连接,触发器22的阳极与调制器电连接,触发器22的阴极接地。具体地,参看图4,当辅助绕组供电回路的电压超过一定阈值时,第一稳压管ZD13导通,进一步使得触发器IC1输入输出之间导通,使得调制器U4的COM端接地,调制器U4停止工作,实现过压保护。
进一步地,参看图4,本实施例的触发器IC1一旦导通,控制端G将不起作用,即触发器IC1锁死,除非触发器IC1的A端与K端流过的电流小于一定的值,IC1才会截止,本实施例利用此功能,当辅助绕组电压或者U4的7脚电压升高到设定的过压阈值,触发器IC1功能锁死,使调制器U4的COM端接地,开关电源停止工作,断电上电后,开关电源重启后,如果还是有过压存在,重复上面动作,保证了电源电路的安全性。
在一个实施例中,参看图4,本实施例的过压反馈电路还包括:触发器的控制端经一电容C1接地;触发器的阳极经一二极管D34与调制器的COM端电连接,二极管D34的阴极与触发器的阳极电连接,二极管D34的阳极与调制器电连接。具体地,本实施例的电容C1起到信号传递过程中的信号滤波作用,滤除信号中的干扰信号,保证过压反馈电路的可靠性和准确性。具体地,本实施例的二极管D34与上述实施例中短路反馈电路中的二极管D33配合,保证了短路反馈电路和过压反馈电路之间互相互不干扰,提高了短路反馈电路和过压反馈电路的可靠性。
现结合图4所示的电路图对本实施例的短路反馈电路和过压反馈电路的工作原理进行说明。
参看图4,在短路反馈电路中,当反馈绕组电源+5V发生短路时,输出电压将转变为2~3V,使PC10光耦合器发光二极管截止,PC10的3脚4脚呈现集电极开路状态(OC门),使PNP三极管Q11(第一开关)线性/饱和导通,并经过R283及C208、C219、C211后使稳压二级管ZD15(第二稳压管)有电流流过,当电流达到一定程度使NPN三极管Q10(第二开关)饱和导通,从而使调制器U4的1脚COM端拉低,关断开关电源中MOSFET的驱动控制达到保护作用,当反馈绕组电源+5V的短路消除后,调制器U4芯片重启,开关电源恢复正常工作。
参看图4,在过压反馈电路中,当开关电源其它绕组电源(例如+24V)短路或者由于变压器匝数问题导致反馈绕组电压V-16V的电压升高,当电压升高到ZD13稳压二极管(第一稳压管)的工作电压时,ZD13稳压导通,有电流流过,并经过电容C1滤波控制触发器IC1的控制端G,IC1触发器是电流型控制器件,当有一定的电流流过以后,触发器IC1的A端与K端导通,一旦导通后,控制端G不起作用,除非触发器IC1的A端与K端流过的电流小于一定的值,触发器IC1才会截止,因此利用此功能,当辅助绕组电压升高到过压阈值或者U4的7脚电压升高到过压阈值,触发器IC1功能锁死,使触发器U4的1脚拉低,开关电源停止工作,断电上电后,开关电源重启,如果还是有过压存在,重复上面动作。
在一个实施例中,提供了一种电子设备,包括上述任意一种实施例中的开关电源的保护电路。关于电子设备的具体限定可以参见上文中对于开关电源的保护电路的限定,在此不再赘述。
基于上述任意一种实施例中的开关电源的保护电路的电子设备,通过短路反馈电路和/或过压反馈电路进行短路和/或过压保护,其中,短路反馈电路基于光耦合器、开关组件进行短路保护,当反馈绕组电源短路时,直接响应对应的短路信号控制调制器停止工作,当开关电源的下一工作周期依然存在短路,短路反馈电路将继续进行短路保护,如此形成“打嗝”保护,直至短路消除短路反馈电路自动恢复,开关电源恢复正常工作,大大增加了开关电源的使用安全性,过压反馈电路基于第一稳压管、触发器进行过压保护,当由于开关电源其它绕组电源短路或者由于变压器匝数等问题而导致过压时,直接响应于对应的过压信号控制调制器停止工作,一方面实现了对于任何一路输出电路的短路保护,另一方面也实现了电源电路的过压保护,进一步增加了开关电源的使用安全性,另外,上述也无需保险丝和相关复杂电路,大大降低了成本。
在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种开关电源的保护电路,包括开关电源的电源电路,其特征在于,还包括:短路反馈电路和/或过压反馈电路,所述短路反馈电路至少包括光耦合器、开关组件,所述过压反馈电路至少包括第一稳压管、触发器;
所述电源电路的反馈绕组电源经所述光耦合器与所述开关组件的控制端电连接,所述电源电路的调制器经所述开关组件的输入输出端接地,在所述反馈绕组电源的短路情况下,所述短路反馈电路被配置为响应于所述反馈绕组电源的短路信号,经所述光耦合器、所述开关组件控制所述调制器停止工作;
所述电源电路的辅助绕组供电回路经所述第一稳压管与所述触发器的控制端电连接,所述电源电路的所述调制器经所述触发器的输入输出端接地,在所述辅助绕组供电回路的过压情况下,所述过压反馈电路被配置为响应于所述辅助绕组供电回路的过压信号,经所述第一稳压管、所述触发器控制所述调制器停止工作;
其中,所述反馈绕组电源为所述电源电路的输出电源,所述辅助绕组供电回路为所述电源电路本身工作的供电回路。
2.根据权利要求1所述的开关电源的保护电路,其特征在于,所述短路信号为所述反馈绕组电源在短路时的电压信号,所述过压信号为所述辅助绕组供电回路在过压时的电压信号。
3.根据权利要求1所述的开关电源的保护电路,其特征在于,所述开关组件至少包括第一开关、第二开关、第二稳压管;
所述光耦合器的输入端与所述反馈绕组电源电连接,所述光耦合器的输出端与所述第一开关的控制端电连接,所述辅助绕组供电回路输出的辅助绕组电源经所述第一开关的输入输出端、所述第二稳压管与所述第二开关的控制端电连接,所述调制器经所述第二开关的输入输出端接地;
在所述反馈绕组电源的短路情况下,所述光耦合器被配置为响应于所述反馈绕组电源的所述短路信号,所述光耦合器的输出端截止断开,所述第一开关被配置为响应于所述光耦合器的输出端截止断开,导通所述辅助绕组电源与所述第二稳压管,所述第二开关被配置为响应于所述第二稳压管的饱和导通,导通所述调制器与地线,以使得所述调制器停止工作。
4.根据权利要求3所述的开关电源的保护电路,其特征在于,所述短路反馈电路包括:
所述光耦合器的一输入端经一稳压二极管ZD16接地,所述光耦合器的另一输入端经一电阻R286与所述反馈绕组电源电连接,所述光耦合器的一输出端与所述辅助绕组电源电连接,所述光耦合器的另一输出端经一电阻R285接地;
所述第一开关输入输出的一端与所述辅助绕组电源电连接并且经一电阻R281与所述第一开关的控制端电连接,所述第一开关的控制端经一电阻R282、所述电阻R285接地,所述第一开关输入输出的另一端经一电阻R283、所述第二稳压管与所述第二开关的控制端电连接并且经一电阻R284接地;
所述第二开关输入输出的一端与一二极管D33的阴极电连接,所述二极管D33的阳极与所述调制器的COM端电连接,所述第二开关输入输出的另一端接地。
5.根据权利要求3或4所述的开关电源的保护电路,其特征在于,所述开关组件至少还包括启动电容,所述第一开关与所述第二稳压管电连接的一端与所述启动电容的一端电连接,所述启动电容的另一端接地。
6.根据权利要求5所述的开关电源的保护电路,其特征在于,所述短路反馈电路还被配置为响应于所述反馈绕组电源的正常信号,经所述光耦合器、所述第一开关、所述启动电容、所述第二稳压管、所述第二开关控制所述调制器恢复正常工作。
7.根据权利要求3或4所述的开关电源的保护电路,其特征在于,所述短路反馈电路还包括:
所述光耦合器的两个输入端之间并联有电阻R287与电容C209;
所述第二稳压管与所述第二开关电连接的一端连接有一电阻R280、一电容C207,所述电阻R280、所述电容C207的另一端接地。
8.根据权利要求1所述的开关电源的保护电路,其特征在于,在所述过压反馈电路中,所述第一稳压管的阴极与所述辅助绕组供电回路电连接,所述第一稳压管的阳极与所述触发器的控制端电连接,所述触发器的阳极与所述调制器电连接,所述触发器的阴极接地;
在所述辅助绕组供电回路的过压情况下,所述第一稳压管被配置为响应于所述辅助绕组供电回路的过压信号,所述第一稳压管饱和导通,所述触发器被配置为响应于所述第一稳压管饱和导通,导通所述调制器与地线,以使得所述调制器停止工作。
9.根据权利要求8所述的开关电源的保护电路,其特征在于,所述过压反馈电路还包括:
所述触发器的控制端经一电容C1接地;
所述触发器的阳极经一二极管D34与所述调制器的COM端电连接,所述二极管D34的阴极与所述触发器的阳极电连接,所述二极管D34的阳极与所述调制器电连接。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:如权利要求1至9任意一项所述的开关电源的保护电路。
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