CN202798439U - 一种开关电源及其防倒灌保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于开关电源设计领域，提供了一种开关电源及其防倒灌保护电路。其中的电路置于开关电源的输出侧，且与开关电源的主电路并联，包括：并联在开关电源的输出正端子和输出负端子之间，当输出正端子和输出负端子发生倒灌时输出一控制信号的比较电路；并联在输出正端子和输出负端子之间、且输入端连接比较电路的输出端、输出端作为开关电源的泄放端子，根据比较电路输出的控制信号导通以将倒灌电流泄放出开关电源的泄放电路。本实用新型提供的开关电源的防倒灌保护电路是与开关电源的开关主电路并联，其在开关电源发生电压倒灌时工作，现对于现有技术而言，对开关电源的输出电压精确度、电源转换效率以及可靠运行均不会造成影响。

Description

一种开关电源及其防倒灌保护电路

技术领域

本实用新型属于开关电源设计领域，尤其涉及一种开关电源及其防倒灌保护电路。

背景技术

随着电力电子技术的高速发展，电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备离不开可靠的开关电源。开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，其具有体积小、重量轻、转换效率高等优点，被广泛应用到各领域中。

然而在开关电源的实际使用过程中，经常会由于外部环境异常、负载故障或负载类型（如：电感性电机等）而产生电压倒灌现象，严重的会造成开关电源的损毁。为此，现有技术提出了一种开关电源的防倒灌保护电路，该电路是在开关电源的输出端串联二极管来隔断电压倒灌，但由于串联的二极管同时需要消耗电能，从而降低了开关电源的输出电压精确度和电源转换效率，同时串联的二极管也对开关电源的可靠运行造成了威胁。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种开关电源的防倒灌保护电路，旨在解决现有技术提供的开关电源的防倒灌保护电路是由串联在输出端的二极管构成，从而降低了开关电源的输出电压精确度和电源转换效率、且对开关电源可靠运行造成威胁的问题。

本实用新型是这样实现的，一种开关电源的防倒灌保护电路，所述开关电源的防倒灌保护电路置于开关电源的输出侧，且与所述开关电源的主电路并联，所述开关电源的防倒灌保护电路包括：

并联在所述开关电源的输出正端子和输出负端子之间，当输出正端子和输出负端子发生倒灌时输出一控制信号的比较电路；

并联在开关电源的所述输出正端子和所述输出负端子之间、且输入端连接所述比较电路的输出端、输出端作为所述开关电源的泄放端子，根据所述比较电路输出的所述控制信号导通以将所述输出正端子和所述输出负端子的倒灌电流泄放出所述开关电源的泄放电路。

其中，所述比较电路可以包括：电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、比较器、电容C1、二极管D1、齐纳二极管D2；

所述比较器的同相输入端通过电阻R4连接所述输出正端子，通过电阻R5连接所述输出负端子；所述比较器的反相输入端通过电阻R3连接所述输出正端子，通过齐纳二极管D2连接所述输出负端子，且齐纳二极管D2的阴极连接所述比较器的反相输入端；所述比较器的反相输入端通过电容C1连接所述比较器的同相输入端；所述比较器的输出端通过电阻R2连接所述输出正端子，通过二极管D1连接所述输出负端子，且二极管D1的阴极连接所述比较器的输出端；所述比较器的输出端同时作为所述比较电路的输出端连接所述泄放电路的输入端。

上述开关电源的防倒灌保护电路中，所述泄放电路可以包括：电阻R1和N沟道MOS管Q1；

所述N沟道MOS管Q1的源极通过电阻R1连接所述输出正端子，所述N沟道MOS管Q1的漏极连接所述输出负端子，所述N沟道MOS管Q1的栅极作为所述泄放电路的输入端连接所述比较电路的输出端；所述N沟道MOS管Q1的源极同时作为所述开关电源的所述泄放端子。

本实用新型的另一目的在于提供一种开关电源，包括一主电路，所述开关电源还包括一与所述主电路并联的开关电源的防倒灌保护电路，所述开关电源的防倒灌保护电路置于所述开关电源的输出侧，所述开关电源的防倒灌保护电路包括：

并联在所述开关电源的输出正端子和输出负端子之间，当输出正端子和输出负端子发生倒灌时输出一控制信号的比较电路；

并联在开关电源的所述输出正端子和所述输出负端子之间、且输入端连接所述比较电路的输出端、输出端作为所述开关电源的泄放端子，根据所述比较电路输出的所述控制信号导通以将所述输出正端子和所述输出负端子的倒灌电流泄放出所述开关电源的泄放电路。

其中，所述比较电路可以包括：电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、比较器、电容C1、二极管D1、齐纳二极管D2；

所述比较器的同相输入端通过电阻R4连接所述输出正端子，通过电阻R5连接所述输出负端子；所述比较器的反相输入端通过电阻R3连接所述输出正端子，通过齐纳二极管D2连接所述输出负端子，且齐纳二极管D2的阴极连接所述比较器的反相输入端；所述比较器的反相输入端通过电容C1连接所述比较器的同相输入端；所述比较器的输出端通过电阻R2连接所述输出正端子，通过二极管D1连接所述输出负端子，且二极管D1的阴极连接所述比较器的输出端；所述比较器的输出端同时作为所述比较电路的输出端连接所述泄放电路的输入端。

上述开关电源中，所述泄放电路可以包括：电阻R1和N沟道MOS管Q1；

所述N沟道MOS管Q1的源极通过电阻R1连接所述输出正端子，所述N沟道MOS管Q1的漏极连接所述输出负端子，所述N沟道MOS管Q1的栅极作为所述泄放电路的输入端连接所述比较电路的输出端；所述N沟道MOS管Q1的源极同时作为所述开关电源的所述泄放端子。

本实用新型提供的开关电源的防倒灌保护电路是与开关电源的开关主电路并联，其在开关电源发生电压倒灌时工作，现对于现有技术而言，对开关电源的输出电压精确度、电源转换效率以及可靠运行均不会造成影响。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的开关电源的防倒灌保护电路的电路原理图；

图2是图1的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

针对现有技术存在的问题，本实用新型实施例提供的开关电源的防倒灌保护电路是与开关电源的开关主电路并联，其在开关电源发生电压倒灌时工作，对开关电源的输出电压精确度、电源转换效率以及可靠运行不会造成影响。

图1示出了本实用新型实施例提供的开关电源的防倒灌保护电路的电路原理，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。

本实用新型实施例中，开关电源的防倒灌保护电路与开关电源的开关主电路并联，并置于开关电源的输出侧，包括：并联在开关电源的输出正端子和输出负端子之间的比较电路1，用于当输出正端子和输出负端子发生倒灌时，输出一控制信号；并联在开关电源的输出正端子和输出负端子之间、且输入端连接比较电路1的输出端、输出端作为开关电源的泄放端子的泄放电路2，用于根据比较电路输出的控制信号导通，从而将输出正端子和输出负端子的倒灌电流泄放出开关电源。

图2示出了图1的电路。

具体地，比较电路1可以包括：电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、比较器U1、电容C1、二极管D1、齐纳二极管D2。

比较器U1的同相输入端通过电阻R4连接输出正端子，通过电阻R5连接输出负端子；比较器U1的反相输入端通过电阻R3连接输出正端子，通过齐纳二极管D2连接输出负端子，且齐纳二极管D2的阴极连接比较器U1的反相输入端；比较器U1的反相输入端通过电容C1连接比较器U1的同相输入端；比较器U1的输出端通过电阻R2连接输出正端子，通过二极管D1连接输出负端子，且二极管D1的阴极连接比较器U1的输出端；比较器U1的输出端同时作为比较电路1的输出端连接泄放电路2的输入端。

其中的齐纳二极管D2作为基准源，提供一稳定的参考电压。当输出正端子和输出负端子发生倒灌时，该比较电路1开始工作，比较器U1将输出正端子产生的倒灌电流在同相输入端产生的电压值与参考电压进行比较；当同相输入端产生的电压值大于一定值时，比较器U1的输出端输出一控制信号给泄放电路2。

具体地，泄放电路2可以包括：电阻R1和N沟道MOS管Q1。N沟道MOS管Q1的源极通过电阻R1连接输出正端子，N沟道MOS管Q1的漏极连接输出负端子，N沟道MOS管Q1的栅极作为泄放电路2的输入端连接比较电路1的输出端；N沟道MOS管Q1的源极同时作为开关电源的泄放端子。

比较器U1输出端输出的控制信号使得N沟道MOS管Q1导通，从而使得倒灌电流经由泄放端子泄放到开关电源外。

本实用新型实施例还提供了一种开关电源，包括一主电路以及与主电路并联的开关电源的防倒灌保护电路，该开关电源的防倒灌保护电路是如上所述的开关电源的防倒灌保护电路，为了避免重复，在此不再赘述。

本实用新型实施例提供的开关电源的防倒灌保护电路是与开关电源的开关主电路并联，其在开关电源发生电压倒灌时工作，现对于现有技术而言，对开关电源的输出电压精确度、电源转换效率以及可靠运行均不会造成影响。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种开关电源的防倒灌保护电路，其特征在于，所述开关电源的防倒灌保护电路置于开关电源的输出侧，且与所述开关电源的主电路并联，所述开关电源的防倒灌保护电路包括：

并联在所述开关电源的输出正端子和输出负端子之间，当输出正端子和输出负端子发生倒灌时输出一控制信号的比较电路；

并联在开关电源的所述输出正端子和所述输出负端子之间、且输入端连接所述比较电路的输出端、输出端作为所述开关电源的泄放端子，根据所述比较电路输出的所述控制信号导通以将所述输出正端子和所述输出负端子的倒灌电流泄放出所述开关电源的泄放电路。

2.如权利要求1所述的开关电源的防倒灌保护电路，其特征在于，所述比较电路包括：电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、比较器、电容C1、二极管D1、齐纳二极管D2；

所述比较器的同相输入端通过电阻R4连接所述输出正端子，通过电阻R5连接所述输出负端子；所述比较器的反相输入端通过电阻R3连接所述输出正端子，通过齐纳二极管D2连接所述输出负端子，且齐纳二极管D2的阴极连接所述比较器的反相输入端；所述比较器的反相输入端通过电容C1连接所述比较器的同相输入端；所述比较器的输出端通过电阻R2连接所述输出正端子，通过二极管D1连接所述输出负端子，且二极管D1的阴极连接所述比较器的输出端；所述比较器的输出端同时作为所述比较电路的输出端连接所述泄放电路的输入端。

3.如权利要求1或2所述的开关电源的防倒灌保护电路，其特征在于，所述泄放电路包括：电阻R1和N沟道MOS管Q1；

所述N沟道MOS管Q1的源极通过电阻R1连接所述输出正端子，所述N沟道MOS管Q1的漏极连接所述输出负端子，所述N沟道MOS管Q1的栅极作为所述泄放电路的输入端连接所述比较电路的输出端；所述N沟道MOS管Q1的源极同时作为所述开关电源的所述泄放端子。

4.一种开关电源，包括一主电路，其特征在于，所述开关电源还包括一与所述主电路并联的开关电源的防倒灌保护电路，所述开关电源的防倒灌保护电路置于所述开关电源的输出侧，所述开关电源的防倒灌保护电路包括：

并联在所述开关电源的输出正端子和输出负端子之间，当输出正端子和输出负端子发生倒灌时输出一控制信号的比较电路；

并联在开关电源的所述输出正端子和所述输出负端子之间、且输入端连接所述比较电路的输出端、输出端作为所述开关电源的泄放端子，根据所述比较电路输出的所述控制信号导通以将所述输出正端子和所述输出负端子的倒灌电流泄放出所述开关电源的泄放电路。

5.如权利要求4所述的开关电源，其特征在于，所述比较电路包括：电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、比较器、电容C1、二极管D1、齐纳二极管D2；

所述比较器的同相输入端通过电阻R4连接所述输出正端子，通过电阻R5连接所述输出负端子；所述比较器的反相输入端通过电阻R3连接所述输出正端子，通过齐纳二极管D2连接所述输出负端子，且齐纳二极管D2的阴极连接所述比较器的反相输入端；所述比较器的反相输入端通过电容C1连接所述比较器的同相输入端；所述比较器的输出端通过电阻R2连接所述输出正端子，通过二极管D1连接所述输出负端子，且二极管D1的阴极连接所述比较器的输出端；所述比较器的输出端同时作为所述比较电路的输出端连接所述泄放电路的输入端。

6.如权利要求4或5所述的开关电源，其特征在于，所述泄放电路包括：电阻R1和N沟道MOS管Q1；

所述N沟道MOS管Q1的源极通过电阻R1连接所述输出正端子，所述N沟道MOS管Q1的漏极连接所述输出负端子，所述N沟道MOS管Q1的栅极作为所述泄放电路的输入端连接所述比较电路的输出端；所述N沟道MOS管Q1的源极同时作为所述开关电源的所述泄放端子。

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