CN202856640U - 具有高精度过压保护的开关电源 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种具有高精度过压保护电路的开关电源,其包括EMI及输入整流滤波电路、PWM控制工作电路、输出及采样控制电路;PWM控制工作电路的电源管理芯片采用LD7538芯片。本实用新型利用PWM控制工作电路的开关管关断时在输出及采样控制电路的变压器的反馈绕组产生的电压接到LD7538芯片CS脚至内部的OVP误差放大器,与LD7538芯片0.2V的基准比较得到信号,使LD7538芯片关断OUT脚,进入过压保护状态。这样,输出电压变化时,输出电压的过压保护可控制在一定范围内,输出电压过压保护精度较高,可达±10%。

Description

具有高精度过压保护的开关电源[0001] 扶术领域[0002] 本实用新型涉及开关电源,具体是具有高精度过压保护的开关电源。背景技术[0003] 开关电源一般包括EMI及输入整流滤波电路、PWM控制工作电路、输出及采样控制 电路,目前,大多数100W以下反激型开关电源,其PWM控制工作电路的电源管理芯片采用普 通的 PWMIC (LD7535 芯片)。[0004] 这种采用LD7535芯片作为电源管理芯片的开关电源,如图1、图2所示,其过压保 护是靠LD7535芯片的VCC脚内部所连接的一个32V稳压管来实现,当输出电压升高时变压 器TlF的辅助绕组供给LD7535芯片VCC脚的电压也会升高,达到32V时LD7535芯片进入 过压保护状态。这种开关电源,由于32V稳压管器件自身存在误差,导致过压保护精度较低 (一般是±20%),达不到现在开关电源越来越高的性能要求。实用新型内容[0005] 本实用新型的目的是提供一种具有高精度过压保护的开关电源。[0006] 为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:[0007] 具有高精度过压保护电路的开关电源,包括EMI及输入整流滤波电路、PWM控制工 作电路、输出及采样控制电路;PWM控制工作电路的电源管理芯片采用LD7538芯片,EMI及 输入整流滤波电路的输出端连接至PWM控制工作电路的输入端,PWM控制工作电路的输出 端设有开关管,输出及采样控制电路的输入端设有变压器,PWM控制工作电路的开关管的 输出连接至输出及采样控制电路的变压器的初级绕组,此变压器的反馈绕组连接至LD7538 芯片CS脚。[0008] 采用上述方案后,本实用新型中,PWM控制工作电路的电源管理芯片采用LD7538 芯片,由于LD7538芯片的过压保护是靠CS脚内部一个OVP误差放大器来实现,利用开关管 关断时在变压器的反馈绕组产生的电压通过整流、降压、滤波后接到LD7538芯片CS脚至内 部的OVP误差放大器,与LD7538芯片O. 2V的基准比较得到信号,使LD7538芯片关断OUT 脚,进入过压保护状态。这样,开关电源的输出电压变化时,输出电压的过压保护可控制在 一定范围内,输出电压过压保护精度较高,可达到土 10%。附图说明[0009] 图1为采用LD7535芯片作为电源管理芯片的开关电源电路示意图;[0010] 图2为LD7535的内部电路图;[0011] 图3为本实用新型的电路示意图;[0012] 图4为电源管理芯片LD7538的CS脚内部线路图;[0013] 图5为电源管理芯片LD7538的内部电路图。具体实施方式[0014] 本实用新型具有高精度过压保护的开关电源,如图2所示,包括EMI及输入整流滤 波电路、PWM控制工作电路、输出及采样控制电路;EMI及输入整流滤波电路的输出端连接 至PWM控制工作电路的输入端,PWM控制工作电路的输出端设有开关管,输出及采样控制电 路的输入端设有变压器,PWM控制工作电路的开关管的输出连接至输出及采样控制电路的 变压器的初级绕组。[0015] 各部分电路的工作原理如下:[0016]1、EMI及输入整流滤波电路:[0017] 由共模电感L1、L2,电容CXl,电阻R1、R2,整流器BDl构成EMI及输入整流滤波电路。[0018] 由共模电感L1、L2和电容CXl起到抑制EMI共模干扰的作用;电容CXl起到抑制 EMI差模干扰的作用;因安规要求,设置电阻Rl、R2在关机时给电容CXl放电,同时与电阻 R8组合作为电源管理芯片ICl (LD7538)的起动电阻;整流器BDl和电容Cl组成整流滤波 电路给整机提供直流电源。[0019] 2、PWM控制工作电路:[0020] PWM控制工作电路的电源管理芯片ICl采用公知电源管理芯片LD7538。[0021] 电源管理芯片ICKLD7538)的VCC脚通过电阻R8得到起动电源给电容ClO充电, 当电容ClO电压上升至电源管理芯片ICl所要求的起动电压时电源管理芯片ICl开始工 作,电源管理芯片ICl的OUT脚开始输出开关脉冲的高电平,开关管Ql进入导通状态。电 容Cl上的直流电压通过变压器Tl的初级绕组、开关管Q1、电阻R23-R24 (电阻R23、R24并 联,调整其大小可以改变输出功率大小,阻值大,输出功率小)构成回路。此时变压器Tl初 级绕组中的电流成线性增大,当此电流增大在电阻R23、R24上产生的电压通过电阻R20和 电容C14组成的积分电路滤除尖峰干扰后达到一定值(此电压值是ICl内部设定好的)时, 电源管理芯片ICl的OUT脚开始输出开关脉冲的低电平,开关管Ql进入截止状态,变压器 Tl的输出绕组、反馈绕组通过各自导通的整流二极管开始输出电压,反馈绕组Tl-B的输出 通过稳压管ZD2整流,再经电阻R7 (微调电压作用)电容ClO滤波,电容Cll去耦给电源管 理芯片ICl供电;此时开关管Ql截止变压器Tl的初级绕组就会产生尖峰电压,为了保证开 关管Ql工作在安全电压范围内二极管D2,电阻R4,电阻R5,电阻R9和电容C2就用来吸收 此尖峰电压,同时电阻R9还有改善EMI辐射的作用。[0022] 3、输出及采样控制电路:[0023] 变压器Tl的输出绕组通过二极管Dl整流,电容C5滤波,电感L4滤除高频尖峰纹 波后再通过电容C6滤波成干净的直流电压。电阻R17、R3和稳压管U2组成采样电路,电容 C12和电阻R25是稳压管U2的补偿电路也就是负反馈电路,提高稳压管U2的稳定性。电 容CS也是同样作用提高整个取样反馈的稳定性。工作逻辑原理如下:当负载电流变小,输 出电压变高,采样电路检测到输出电压变高时,稳压管U2会使红外发光二极管UlB中的电 流变大,光敏三极管UlA阻值变小,电源管理芯片ICl的COMP脚电压下降,使电源管理芯片 ICl的OUT脚输出开关脉冲的高电平时间变短,从而调整开关管Ql的导通时间使输出电压 下降达到所设定的电压。当负载电流变大,输出电压变低,逻辑关系反之即可。[0024] 本实用新型中,其过压保护是靠LD7538芯片ICl的CS脚内部一个OVP误差放大器来实现,如图4所示,利用开关管关断时在变压器的反馈绕组产生的电压通过整流、降压、 滤波后接到LD7538芯片的CS脚至内部的OVP误差放大器。[0025] 如图1、图4、图5所示,变压器的反馈绕组Tl-B通过二极管D4、降压电阻R19 (调 整其阻值=调整OVP点)把检测电压(反馈绕组相位和输出绕组相位相同,所以此电压和输 出电压成比例关系)给到LD7538芯片ICl的CS脚,当由于机器故障而导致输出电压增大 到一定值(可自行设定)时,反馈绕组Tl-B电压也增大到一定值(可自行设定),LD7538芯片 ICl的CS脚内部OVP误差放大器的输入端(正端)超过O. 2V时,与基准O. 2V比较得到信号 输出给到复位端,产生过压保护信号使LD7538芯片ICl的OUT脚关断,进入过压保护保护 状态。这样,开关电源的输出电压变化时,输出电压的过压保护可控制在一定范围内,输出 电压过压保护精度较高,可达到±10%。

Claims (1)

1.具有高精度过压保护电路的开关电源,包括EMI及输入整流滤波电路、PWM控制工作电路、输出及采样控制电路;其特征在于:PWM控制工作电路的电源管理芯片采用LD7538芯片,EMI及输入整流滤波电路的输出端连接至PWM控制工作电路的输入端,PWM控制工作电路的输出端设有开关管,输出及采样控制电路的输入端设有变压器,PWM控制工作电路的开关管的输出连接至输出及采样控制电路的变压器的初级绕组,此变压器的反馈绕组连接至 LD7538芯片CS脚。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103199499A (zh) * 2013-04-22 2013-07-10 上海晶丰明源半导体有限公司 一种led驱动电源中的过压保护电路及led驱动电源
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