CN115912949A - 保护ac-dc开关电源输入电解电容的电子开关电路 - Google Patents
保护ac-dc开关电源输入电解电容的电子开关电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115912949A CN115912949A CN202211534590.7A CN202211534590A CN115912949A CN 115912949 A CN115912949 A CN 115912949A CN 202211534590 A CN202211534590 A CN 202211534590A CN 115912949 A CN115912949 A CN 115912949A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- circuit
- power supply
- electronic switch
- electrolytic capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
Abstract
本发明涉及AC‑DC开关电源技术领域，具体公开了保护AC‑DC开关电源输入电解电容的电子开关电路，包括电压检测电路、高压自供电电路、电压基准电路、电压比较器、触发器、驱动电路和功率管，电压检测电路的一端与电子开关的端口C连接，电压检测电路的另一端分别连接端口B和功率管，电压基准电路连接电压比较器的负输入端，正输入端与电压检测电路连接，电压比较器的输出端与触发器的第二端连接，触发器的第三端通过驱动电路与功率管的栅极连接，功率管的漏极连接至端口A。本发明能够当电压检测电路的输出电压大于基准电压时，控制功率管关断，使得滤波电路中的电解电容阴极与整流桥断开，电容两端不再承受高压，从而起到保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及AC-DC开关电源技术领域，更具体地，涉及一种保护AC-DC开关电源输入电解电容的电子开关电路。
背景技术
AC-DC开关电源，一般由整流电路、高压滤波电路、高压直流-低压直流转换电路构成，整流电路将交流正弦波变成交流半波，高压滤波电路将交流半波转换成高压直流电压，高压直流-低压直流转换电路由半导体功率开关控制，进行电压和电流的转换。
高压滤波电路一般采用电解电容对整流之后的交流半波进行滤波，使其电压稳定，滤波后的电压幅度是交流输入电压的1.414倍，比如：265VAC的交流电输入，滤波电容上的最高电压是374VDC，滤波电路一般采用400V耐压的电解电容。
开关电源被广泛的应用在全球各地，在电网电压波动剧烈的地区，比如印度，交流输入电压可能会高达300VAC，超出电解电容耐压，损坏电解电容，引起开关电源失效。
针对该问题，专利ZL202021156595.7提出了一种电容的保护电路，当电解电容电压超过预先设定的保护阈值后，切断交流通路，保护电解电容免受高压损坏，延长开关电源使用寿命。本发明在专利ZL202021156595.7的基础上，提出一种电子开关的电路结构，采用集成电路的形式来实现。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种保护AC-DC开关电源输入电解电容的电子开关电路，当电压检测电路的输出电压大于基准电压时，控制功率管关断，使得滤波电路中的电解电容阴极与整流桥断开，电容两端不再承受高压，从而起到保护作用。
作为本发明的第一个方面，提供一种保护AC-DC开关电源输入电解电容的电子开关电路，电子开关的端口A连接电解电容的负极，电子开关的端口B连接整流桥二极管的阳极，电子开关的端口C连接电解电容的正极，所述保护AC-DC开关电源输入电解电容的电子开关电路包括电压检测电路、高压自供电电路、电压基准电路、电压比较器、触发器、驱动电路以及功率管，所述电压检测电路的一端与所述高压自供电电路的一端连接后与电子开关的端口C连接，所述高压自供电电路的另一端输出电源电压VDD至所述电压检测电路，所述电压检测电路的另一端分别连接所述电子开关的端口B和所述功率管的源极，所述电压基准电路分别连接所述电压比较器的负输入端和触发器的第一端，所述电压比较器的正输入端与所述电压检测电路连接，所述电压比较器的输出端与所述触发器的第二端连接，所述触发器的第三端与所述驱动电路的一端连接，所述驱动电路的另一端与所述功率管的栅极连接，所述功率管的漏极连接至所述电子开关的端口A；
所述电压检测电路用于检测电网电压；所述电压基准电路用于产生基准电压；所述电压比较器用于将检测出的所述电网电压与所述基准电压进行比较，并根据比较结果控制所述功率管的导通或关断。
进一步地，所述电压检测电路包括第一电阻、MOS管和第二电阻，所述第一电阻的一端与所述高压自供电电路的一端连接后与电子开关的端口C连接，所述第一电阻的另一端连接所述MOS管的漏极，所述MOS管的栅极连接所述高压自供电电路的另一端，所述MOS管的源极分别连接所述电压比较器的正输入端和所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端接地。
进一步地，所述电压比较器用于当比较出电网电压小于基准电压时，控制所述功率管导通；当比较出电网电压大于基准电压时，控制所述功率管关断。
进一步地，所述电压基准电路为带隙基准源。
进一步地，所述触发器为RS触发器。
进一步地，所述功率管为MOS管。
本发明提供的一种保护AC-DC开关电源输入电解电容的电子开关电路具有以下优点：当电压检测电路的输出电压大于基准电压时，控制功率管关断，使得滤波电路中的电解电容阴极与整流桥断开，电容两端不再承受高压，从而起到保护作用。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
图1为本发明提供的电子开关在电解电容负极和整流电路二极管阳极之间的应用示意图。
图2为本发明提供的保护AC-DC开关电源输入电解电容的电子开关电路的原理图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种保护AC-DC开关电源输入电解电容的电子开关电路其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。显然，所描述的实施例为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明的解释中，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，除非是特殊标明。例如，连接可以是固定连接，也可以是通过特殊的接口连接，也可以是中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1是电子开关的应用示意图，100是整流电路，对输入交流电压进行整流，将频率为50/60Hz的交流全波电压整流成频率为100/120Hz的交流半波电压；101是电子开关；102是高压滤波电路，一般由电解电容构成；103是高压直流-低压直流转换电路。具体参照“申请号202021156595.7”公开的内容，此处不再赘述。
在本实施例中提供了一种保护AC-DC开关电源输入电解电容的电子开关电路，是对图1中电子开关101做出的改进，电子开关101的端口A连接电解电容的负极，电子开关101的端口B连接整流桥二极管的阳极，电子开关101的端口C连接电解电容的正极，如图2所示，所述保护AC-DC开关电源输入电解电容的电子开关101电路包括电压检测电路、高压自供电电路204、电压基准电路205、电压比较器206、触发器207、驱动电路208以及功率管209，所述电压检测电路的一端与所述高压自供电电路204的一端连接后与电子开关的端口C连接，所述高压自供电电路204的另一端输出电源电压VDD至所述电压检测电路，所述电压检测电路的另一端分别连接所述电子开关的端口B和所述功率管209的源极，所述电压基准电路205分别连接所述电压比较器206的负输入端和触发器207的第一端，所述电压比较器206的正输入端与所述电压检测电路连接，所述电压比较器206的输出端与所述触发器207的第二端连接，所述触发器207的第三端与所述驱动电路208的一端连接，所述驱动电路208的另一端与所述功率管209的栅极连接，所述功率管209的漏极连接至所述电子开关的端口A；
所述电压检测电路用于检测电网电压；所述电压基准电路205用于产生基准电压；所述电压比较器206用于将检测出的所述电网电压与所述基准电压进行比较，并根据比较结果控制所述功率管209的导通或关断。
优选地，所述电压检测电路包括第一电阻201、MOS管202和第二电阻203，所述第一电阻201的一端与所述高压自供电电路204的一端连接后与电子开关的端口C连接，所述第一电阻201的另一端连接所述MOS管202的漏极，所述MOS管202的栅极连接所述高压自供电电路204的另一端，所述MOS管202的源极分别连接所述电压比较器206的正输入端和所述第二电阻203的一端，所述第二电阻203的另一端接地。
优选地，所述电压比较器206用于当比较出电网电压小于基准电压时，控制所述功率管209导通；当比较出电网电压大于基准电压时，控制所述功率管209关断。
优选地，所述电压基准电路205为带隙基准源。
优选地，所述触发器207为RS触发器。
优选地，所述功率管209为MOS管。
在本实施例中，高压自供电电路204是本领域技术人员所公知的现有电路，具体参照“申请号201310002967.9”公开的内容，此处不再赘述。
在本实施例中，驱动电路208位于主电路和控制电路之间，用来对控制电路的信号进行放大的中间电路（即放大控制电路的信号使其能够驱动功率晶体管），为本领域技术人员所熟知的现有技术，此处不再赘述。
本发明提供的保护AC-DC开关电源输入电解电容的电子开关电路，其工作原理如下：
开关电源通电后，整流电路100对交流输入电压进行整流，电子开关101的端口C和端口B之间产生电压差，初始状态下，MOS管202和功率管209处于断开状态；高压自供电电路204产生内部电源电压VDD，电压基准电路205产生基准电压VREF以及单脉冲信号VREF_OK；单脉冲信号VREF_OK送给触发器207，触发器207产生功率管开启信号，经过驱动电路208后，控制功率管209开启。端口A和B之间导通，滤波电路102中的电解电容阴极通过电子开关101接到整流桥100，开关电源开始工作。C端口电压可以反映电网电压，电压检测电路与端口C相连，产生一个可以间接反映电网电压的检测电压，当电压检测电路检测的电网电压超过基准电压VREF，比较器206输出高电平，触发器207产生功率管关断信号，经过驱动电路208后，控制功率管209关断。滤波电路102中的电解电容阴极与整流桥100断开，电解电容两端不再承受高压，从而起到保护作用。
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,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但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作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种保护AC-DC开关电源输入电解电容的电子开关电路，电子开关的端口A连接电解电容的负极，电子开关的端口B连接整流桥二极管的阳极，电子开关的端口C连接电解电容的正极，其特征在于，所述保护AC-DC开关电源输入电解电容的电子开关电路包括电压检测电路、高压自供电电路（204）、电压基准电路（205）、电压比较器（206）、触发器（207）、驱动电路（208）以及功率管（209），所述电压检测电路的一端与所述高压自供电电路（204）的一端连接后与电子开关的端口C连接，所述高压自供电电路（204）的另一端输出电源电压VDD至所述电压检测电路，所述电压检测电路的另一端分别连接所述电子开关的端口B和所述功率管（209）的源极，所述电压基准电路（205）分别连接所述电压比较器（206）的负输入端和触发器（207）的第一端，所述电压比较器（206）的正输入端与所述电压检测电路连接，所述电压比较器（206）的输出端与所述触发器（207）的第二端连接，所述触发器（207）的第三端与所述驱动电路（208）的一端连接，所述驱动电路（208）的另一端与所述功率管（209）的栅极连接，所述功率管（209）的漏极连接至所述电子开关的端口A；
所述电压检测电路用于检测电网电压；所述电压基准电路（205）用于产生基准电压；所述电压比较器（206）用于将检测出的所述电网电压与所述基准电压进行比较，并根据比较结果控制所述功率管（209）的导通或关断。
2.根据权利要求1所述的一种保护AC-DC开关电源输入电解电容的电子开关电路，其特征在于，所述电压检测电路包括第一电阻（201）、MOS管（202）和第二电阻（203），所述第一电阻（201）的一端与所述高压自供电电路（204）的一端连接后与电子开关的端口C连接，所述第一电阻（201）的另一端连接所述MOS管（202）的漏极，所述MOS管（202）的栅极连接所述高压自供电电路（204）的另一端，所述MOS管（202）的源极分别连接所述电压比较器（206）的正输入端和所述第二电阻（203）的一端，所述第二电阻（203）的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的一种保护AC-DC开关电源输入电解电容的电子开关电路，其特征在于，所述电压比较器（206）用于当比较出电网电压小于基准电压时，控制所述功率管（209）导通；当比较出电网电压大于基准电压时，控制所述功率管（209）关断。
4.根据权利要求1所述的一种保护AC-DC开关电源输入电解电容的电子开关电路，其特征在于，所述电压基准电路（205）为带隙基准源。
5.根据权利要求1所述的一种保护AC-DC开关电源输入电解电容的电子开关电路，其特征在于，所述触发器（207）为RS触发器。
6.根据权利要求1所述的一种保护AC-DC开关电源输入电解电容的电子开关电路，其特征在于，所述功率管（209）为MOS管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211534590.7A CN115912949A (zh) | 2022-12-02 | 2022-12-02 | 保护ac-dc开关电源输入电解电容的电子开关电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211534590.7A CN115912949A (zh) | 2022-12-02 | 2022-12-02 | 保护ac-dc开关电源输入电解电容的电子开关电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115912949A true CN115912949A (zh) | 2023-04-04 |
Family
ID=86475960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211534590.7A Pending CN115912949A (zh) | 2022-12-02 | 2022-12-02 | 保护ac-dc开关电源输入电解电容的电子开关电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115912949A (zh) |
-
2022
- 2022-12-02 CN CN202211534590.7A patent/CN115912949A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9866125B2 (en) | Input voltage sensor responsive to load conditions | |
| AU2014355917B2 (en) | Power source apparatus and electric device | |
| CN1906835B (zh) | 功率因数改善电路及开关电源装置 | |
| US6169391B1 (en) | Device for converting high voltage alternating current to low voltage direct current | |
| US6947296B2 (en) | Switching power supply circuit and electronic device | |
| US20070170900A1 (en) | Power supply device | |
| US11557981B2 (en) | Self-biasing ideal diode circuit | |
| KR20060103499A (ko) | 전원장치 | |
| CN106300921B (zh) | 同步整流管驱动方法、同步整流管电路和开关电源 | |
| US10110058B2 (en) | Power conversion device and method for preventing abnormal shutdown thereof | |
| JPWO2006051843A1 (ja) | 電源装置 | |
| TWI479294B (zh) | 電源適配器 | |
| US10333424B2 (en) | Offline power supply | |
| CN115912949A (zh) | 保护ac-dc开关电源输入电解电容的电子开关电路 | |
| CN218679020U (zh) | 一种电子开关电路 | |
| KR20060007919A (ko) | 스위칭 모드 전원공급장치를 위한 대기전력 절감 장치 | |
| CN212518387U (zh) | 电容的保护电路 | |
| JP2004015901A (ja) | 電力変換装置 | |
| KR200365406Y1 (ko) | 스위칭 모드 전원공급장치를 위한 대기전력 절감 장치 | |
| KR100876335B1 (ko) | 교류전원을 이용한 저전압 제어방법 및 이를 수행하기 위한시스템 | |
| CN213693221U (zh) | 一种主备电切换保护装置 | |
| KR100208394B1 (ko) | 전원 공급 장치의 보호 회로 | |
| KR20150115214A (ko) | 과전압 보호 스위칭 모드 전원 공급 장치 | |
| JPH0393460A (ja) | ２電圧電源装置 | |
| KR20110084678A (ko) | 인버터 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |