CN203071810U - 开关电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种开关电源，包括整流滤波电路、开关电源控制器和高频变压器，所述整流滤波电路的输出端与开关电源控制器的输入端连接，所述开关电源控制器的输出端与高频变压器的输入端连接，所述高频变压器的反馈端与开关电源控制器的输入端连接；所述的开关电源还包括一在输入电压过低时能够截断功率输出的低压保护电路，所述低压保护电路的输入电压检测端与整流滤波电路的输出端连接，所述低压保护电路的反馈端与高频变压器连接，所述低压保护电路的通断控制端与开关电源控制器连接。上述开关电源在输入电压低于工作范围时能够截断功率输出。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种开关电源。
背景技术
开关电源以小型、轻量，输入范围宽和高效率的特点已被广泛地应用于通信、家电、工业仪表等领域中。虽然开关电源的电压输入范围宽，但是在一些偏远山区、工业厂区附近，当电负荷过大时仍然会导致输入电压过低，即输入电压低于开关电源的电压输入范围，进而导致开关电源的输出功率不够而损坏用电设备。因此，基于上述原因，亟待需要一种低压保护电路，确保输入电压低于工作范围时能够截断功率输出，以解决以上问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺陷，提供一种开关电源，该电路在输入电压低于工作范围时能够截断功率输出。
本实用新型的技术方案是，提供一种开关电源，包括整流滤波电路、开关电源控制器和高频变压器，所述整流滤波电路的输出端与开关电源控制器的输入端连接，所述开关电源控制器的输出端与高频变压器的输入端连接，所述高频变压器的反馈端与开关电源控制器的输入端连接；所述的开关电源还包括一在输入电压过低时能够截断功率输出的低压保护电路，所述低压保护电路的输入电压检测端与整流滤波电路的输出端连接，所述低压保护电路的反馈端与高频变压器连接，所述低压保护电路的通断控制端与开关电源控制器连接。
所述的低压保护电路包括分压及限流电路、电源管理电路、控制电路以及反馈电路，所述的分压及限流电路依次与电源管理电路、控制电路、反馈电路连接；所述的分压及限流电路还与整流滤波电路的输出端连接；所述的反馈电路与高频变压器连接；所述的控制电路、反馈电路还与开关电源控制器连接。
所述的低压保护电路还包括一用于保护电源管理电路的电源保护电路，所述的电源保护电路与分压及限流电路、电源管理电路连接。
所述的分压及限流电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4依次串联组成，所述电阻R1、电阻R4还与整流滤波电路的输出端连接。
所述的电源管理电路包括电源管理芯片、电容C1和电阻R5，所述电容C1的一端与接地端连接，所述电容C1的另一端与电源管理芯片的Vdd脚、电阻R4连接；所述电阻R5的一端与电源管理芯片的Vout脚连接；所述电源管理芯片的VSS脚与接地端连接。
所述的控制电路包括电阻R7、电容C2和N道沟的MOS管V1，所述电阻R7、电容C2并联；所述电阻R7和电容C2的一端与MOS管V1的G极、电阻R5的另一端连接，所述电阻R7和电容C2的另一端、MOS管V1的S极均与接地端连接；所述MOS管V1的D极与开关电源控制器、反馈电路连接。
所述的反馈电路为一光耦合器E1，所述光耦合器E1的信号输入端与高频变压器连接；所述光耦合器E1信号输出端的一接点与接地端连接，所述光耦合器E1信号输出端的另一接点与MOS管V1的D极、开关电源控制器连接。
所述的电源保护电路由电阻R6和低漏电流稳压二极管D1，所述电阻R6的一端与电阻R4连接，所述电阻R6的另一端与二极管D1的阴极连接，所述二极管D1的阳极与接地端连接。
采用以上结构后，本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：
本实用新型开关电源设有一低压保护电路，通过该电路能够使得开关电源在输入电压过低时停止开关电源的工作，在输入电压符合范围后再进行工作，从而能够保证正常输出功率地稳定。因此将该开关电源应用在在一些偏远山区、工业厂区附近的环境中，当电负荷过大时仍然会导致输入电压过低，即输入电压低于开关电源的电压输入范围，在这种情况下能够截止开关电源的功率输出，以避免损坏用电设备。因此，从以上的描述可以看出，本实用新型开关电源的电压输入范围更广，其工作可靠性更高。
作为改进，所述的低压保护电路包括分压及限流电路、电源管理电路、控制电路以及反馈电路，通过分压的方式采样输入电压值，当输入电压值低于设定值时，通过电源管理电路输出信号给控制电路，以使得输出电压反馈拉低，开关电源停止工作。该电路由于是实时采样、实时控制地，因此采样速度快且保护延时短。
作为改进，所述的低压保护电路还包括一电源保护电路，通过该电路可进一步限压，以保护电源管理电路的正常工作。
作为改进，所述的控制电路包括电阻R7、电容C2和N道沟的MOS管V1，所述的保护电路由电阻R6和低漏电流稳压二极管D1，由于采用了上述的低功耗电子器件，因此使得本实用新型开关电源的功耗较低。
附图说明
图1是本实用新型开关电源的电路框图。
图2是低压保护电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1、图2所示，本实用新型一种开关电源，包括整流滤波电路、开关电源控制器和高频变压器，开关电源控制器由准谐振控制器HFC0100（图中无示出）及其外围电路（图中无示出）组成；所述整流滤波电路的输出端与开关电源控制器的输入端连接，所述开关电源控制器的输出端与高频变压器的输入端连接，所述高频变压器的反馈端与开关电源控制器的输入端连接。
所述的开关电源还包括一在输入电压过低时能够截断功率输出的低压保护电路，所述低压保护电路的输入电压检测端与整流滤波电路的输出端连接，用于检测整流滤波电路的输出端的输入电压；所述低压保护电路的反馈端与高频变压器连接，用于采样开关电源的输出电压，并将该电压供给开关电源控制器，即准谐振控制器HFC0100的FB脚；所述低压保护电路的通断控制端与开关电源控制器连接，用于控制开关电源的动作与否。
所述的低压保护电路包括分压及限流电路、电源管理电路、控制电路以及反馈电路，所述的分压及限流电路依次与电源管理电路、控制电路、反馈电路连接；所述的分压及限流电路还与整流滤波电路的输出端连接，即分压及限流电路的正负极分别与整流滤波电路的输出端的正负极连接；所述的反馈电路与高频变压器连接；所述的控制电路、反馈电路还与开关电源控制器连接。
所述的低压保护电路还包括一用于保护电源管理电路的电源保护电路，所述的电源保护电路与分压及限流电路、电源管理电路连接。
所述的分压及限流电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4依次串联组成，所述电阻R1、电阻R4还与整流滤波电路的输出端连接。
所述的电源管理电路包括电源管理芯片、电容C1和电阻R5，所述电容C1的一端与接地端连接，所述电容C1的另一端与电源管理芯片的Vdd脚、电阻R4连接；所述电阻R5的一端与电源管理芯片的Vout脚连接；所述电源管理芯片的VSS脚与接地端连接。
所述的控制电路包括电阻R7、电容C2和N道沟的MOS管V1，所述电阻R7、电容C2并联；所述电阻R7和电容C2的一端与MOS管V1的G极、电阻R5的另一端连接，所述电阻R7和电容C2的另一端、MOS管V1的S极均与接地端连接；所述MOS管V1的D极与开关电源控制器、反馈电路连接。
所述的反馈电路为一光耦合器E1，所述光耦合器E1的信号输入端（1、2脚）与高频变压器连接；所述光耦合器E1信号输出端的一接点（3脚）与接地端连接，所述光耦合器E1信号输出端的另一接点（4脚）与MOS管V1的D极、开关电源控制器的FB脚连接。
所述的电源保护电路由电阻R6和低漏电流稳压二极管D1，所述电阻R6的一端与电阻R4连接，所述电阻R6的另一端与二极管D1的阴极连接，所述二极管D1的阳极与接地端连接。
工作时，通过电源管理芯片IMP810T来检测开关电源输入电压，通过N道沟MOS管2N2007来控制光耦EL817输出反馈回来的反馈进行控制。分压及限流电路对开关电源输入的交流电经过整流得到直流电Uin后，通过四个大电阻R1，R2，R3，R4进行分压和限流。保护电路通过限流电阻R6和稳压二极管D1限压，避免正常工作高电压超过电源管理芯片N1的极限限压；电源管理电路：电源管理芯片N1输入端通过检测由分压及限流电路和保护电路得到的电压，该输入电压低于特定值，Vout将有一高电平复位信号产生（正常状态为高于特定值）。反馈电路：为开关电源输出电压经过光耦反馈信号。控制电路：晶体管V1为N道沟电压型晶体管，来检测电源管理电路的输出电压，来控制反馈电路的反馈输出电压电压。当输出高电平，晶体管V1导通，拉低反馈电压，开关电源停止工作（正常状态为低电平，不影响反馈电压）。
本实施例中，D1为漏电流10uA的5.1V稳压二极管，电源管理芯片电压复位阀值为3.08V的反位电压管理芯片，V1为N道沟的MOS管2N2007。
以上仅就本实用新型的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本实用新型不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化。但凡在本实用新型独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种开关电源，包括整流滤波电路、开关电源控制器和高频变压器，所述整流滤波电路的输出端与开关电源控制器的输入端连接，所述开关电源控制器的输出端与高频变压器的输入端连接，所述高频变压器的反馈端与开关电源控制器的输入端连接；其特征在于：所述的开关电源还包括一在输入电压过低时能够截断功率输出的低压保护电路，所述低压保护电路的输入电压检测端与整流滤波电路的输出端连接，所述低压保护电路的反馈端与高频变压器连接，所述低压保护电路的通断控制端与开关电源控制器连接。
2.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于：所述的低压保护电路包括分压及限流电路、电源管理电路、控制电路以及反馈电路，所述的分压及限流电路依次与电源管理电路、控制电路、反馈电路连接；所述的分压及限流电路还与整流滤波电路的输出端连接；所述的反馈电路与高频变压器连接；所述的控制电路、反馈电路还与开关电源控制器连接。
3.根据权利要求2所述的开关电源，其特征在于：所述的低压保护电路还包括一用于保护电源管理电路的电源保护电路，所述的电源保护电路与分压及限流电路、电源管理电路连接。
4.根据权利要求3所述的开关电源，其特征在于：所述的分压及限流电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4依次串联组成，所述电阻R1、电阻R4还与整流滤波电路的输出端连接。
5.根据权利要求4所述的开关电源，其特征在于：所述的电源管理电路包括电源管理芯片、电容C1和电阻R5，所述电容C1的一端与接地端连接，所述电容C1的另一端与电源管理芯片的Vdd脚、电阻R4连接；所述电阻R5的一端与电源管理芯片的Vout脚连接；所述电源管理芯片的VSS脚与接地端连接。
6.根据权利要求5所述的开关电源，其特征在于：所述的控制电路包括电阻R7、电容C2和N道沟的MOS管V1，所述电阻R7、电容C2并联；所述电阻R7和电容C2的一端与MOS管V1的G极、电阻R5的另一端连接，所述电阻R7和电容C2的另一端、MOS管V1的S极均与接地端连接；所述MOS管V1的D极与开关电源控制器、反馈电路连接。
7.根据权利要求6所述的开关电源，其特征在于：所述的反馈电路为一光耦合器E1，所述光耦合器E1的信号输入端与高频变压器连接；所述光耦合器E1信号输出端的一接点与接地端连接，所述光耦合器E1信号输出端的另一接点与MOS管V1的D极、开关电源控制器连接。
8.根据权利要求4所述的开关电源，其特征在于：所述的电源保护电路由电阻R6和低漏电流稳压二极管D1，所述电阻R6的一端与电阻R4连接，所述电阻R6的另一端与二极管D1的阴极连接，所述二极管D1的阳极与接地端连接。
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