CN203278202U - 一种电源保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种电源保护装置，其包括通过电压反馈信号和电流反馈信号控制电信号输出的双闭环控制电路以及与所述双闭环控制电路连接且用于调整过压保护点的调节电路，其中，所述双闭环控制电路包括控制脉冲宽度输出的脉宽调制器芯片、与所述脉宽调制器芯片连接且为所述脉宽调制器芯片提供电流反馈信号的电流采样电阻以及与所述脉宽调制器芯片连接且为所述脉宽调制器芯片提供电压反馈信号的变压器。双闭环控制电路采用电压反馈信号和电流反馈信号的输出，同时实现过压保护和过流保护，从而提高了可靠性，并且通过调节电路实现了过压保护点的可调功能，从而提高了电源的利用率。<u/>
Description
技术领域
本实用新型涉及电源保护领域，尤其涉及一种实现过流保护和过压保护的电源保护装置。
背景技术
电源作为电子设备必不可少的组成部分，不仅要在性能方面满足产品的要求，其自身的保护也尤为重要。如果电子产品发生故障，则需要电源关闭其输出，否则会导致电子产品的进一步损坏，甚至引起事故的发生。一般情况下，一般采用限流的方式控制电源的开关，目前，通常采用的限流方法有电阻驱动限流电路和基极驱动限流电路等。
在电阻驱动限流电路中，电阻并联在电压比较器输入端之间，当电流增大，电阻上的电压发生变化，进而比较器输出一个控制信号。
在基极驱动限流电路中，正常工作时，电阻压降不足以让晶体管导通，电流增大时，晶体管导通，输出一个控制信号。
上述两种限流方式采用的元器件较少，成本便宜，实现比较简省，但是，首先，在对电阻实现限流的情况下，其自身会产生一定的功耗，尤其是在大电流的情况下，电阻的功耗变得更明显，从而降低了电源的效率；其次，上述电路组成简单，自我保护单一，自我保护性能也较差。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术电源利用率低和保护性能较差的缺陷，提供一种电源利用率高且同时实现过流保护和过压保护的电源保护装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电源保护装置，其包括通过电压反馈信号和电流反馈信号控制电信号输出的双闭环控制电路以及与所述双闭环控制电路连接且用于调整过压保护点的调节电路，其中，所述双闭环控制电路包括控制脉冲宽度输出的脉宽调制器芯片、与所述脉宽调制器芯片连接且为所述脉宽调制器芯片提供电流反馈信号的电流采样电阻R2以及与所述脉宽调制器芯片连接且为所述脉宽调制器芯片提供电压反馈信号的变压器。
优选地，所述脉宽调制器芯片为芯片UC3842。
优选地，所述变压器包括原边、第一副边以及第二副边。
优选地，所述芯片UC3842的启动电压由直流电Vin经电阻R7连接至芯片UC3842的第七管脚提供。
优选地，所述芯片UC3842的正常工作电压由第二副边上的高频电压经整流滤波后提供。
优选地，所述芯片UC3842内置电流比较器，其中，所述电流比较器的一端连接所述芯片UC3842的第二脚，另一端连接所述芯片UC3842的第三脚。
优选地，晶体管Q1的集电极通过原边连接直流电Vin，发射极分别连接电流取样电阻R2和芯片UC3842的第三脚。
优选地，所述调节电路包括CPU、数字电位器、三端稳压器和光耦D4，其中，所述CPU、所述数字电位器和所述三端稳压器依次连接，所述光耦D4的第一端连接所述三端稳压器，第一副边的一端接地，另一端输出第一电压，所述光耦D4的第二端与所述第一副边的另一端连接，所述光耦D4的第三端连接所述芯片UC3842的第八脚，所述光耦D4的第四端连接所述芯片UC3842的第二脚。
优选地，所述第二副边的一端依次通过电阻R6和二极管D2连接至所述芯片UC3842的第七脚，所述第二副边的另一端接地。
实施本实用新型的技术方案,具有以下有益效果：通过双闭环控制电路控制电压反馈信号和电流反馈信号的输出，同时实现过流保护和过压保护，从而提高了可靠性，并且通过调节电路实现了过压保护点的可调功能，从而提高了电源的利用率。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型电源保护装置的结构示意图；
图2是本实用新型双闭环控制电路的电路图；
图3是本实用新型调节电路的结构示意图。
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。
请结合参阅图1、图2和图3，该电源保护装置包括双闭环控制电路以及与所述双闭环控制电路连接的调节电路，其中，所述双闭环控制电路包括脉宽调制器芯片、分别与所述脉宽调制器芯片连接的电流采样电阻R2和变压器，所述变压器包括原边L1、第一副边L2以及第二副边L3。
下面简单介绍各个部分的作用：
双闭环控制电路，用于通过电压反馈信号和电流反馈信号控制电信号输出，也就是说，采用电流模式控制既有电流反馈信号输出，又有电压反馈信号输出，这样就构成双闭环控制电路，实现了自身过流保护的同时实现了输出电压过压保护，从而提高了该装置的可靠性。
脉宽调制器芯片，用于控制脉冲宽度的输出。在本实施例中，所述脉宽调制器芯片采用芯片UC3842，其中，芯片UC3842包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚，分别定义为C引脚、VF引脚、CS引脚、RC引脚、GND引脚、Out引脚、Vcc引脚和Vref引脚。
电流取样电阻R2，用于为所述脉宽调制器芯片提供电流反馈信号。在本实施例中，晶体管Q1的集电极通过变压器的原边L1连接直流电Vin，发射极分别连接电流取样电阻R2和芯片UC3842的第三脚。也就是说，只有该晶体管Q1导通时，电流取样电阻R2才会产生电流反馈信号，从而大大减少了电阻的功率损耗。
变压器，用于为所述脉宽调制器芯片提供电压反馈信号，其中，所述第二副边的一端依次通过电阻R6和二极管D2连接至所述芯片UC3842的第七脚，所述第二副边的另一端接地。
调节电路，用于调整过压保护点。在本实施例中，所述调节电路包括CPU、数字电位器、三端稳压器和光耦D4，其中，所述CPU、所述数字电位器和所述三端稳压器依次连接，所述光耦D4的第一端1连接所述三端稳压器，第一副边L2的一端接地，另一端输出第一电压，所述光耦D4的第二端2与所述第一副边L2的另一端连接，所述光耦D4的第三端3连接所述芯片UC3842的第八脚，所述光耦D4的第四端4连接所述芯片UC3842的第二脚。利用光耦D4和三端稳压配合控制，大幅度地提高电压的瞬态响应速度与调整率，从而提高了电源的利用率。
请进一步说明光耦D4的第一端、第二端、第三端及第四端分别代表哪一端？图3中有标示。
下面根据图1、图2和图3说明该装置的工作原理：
所述芯片UC3842的启动电压由直流电Vin经电阻R7连接至芯片UC3842的第七管脚提供。启动完成之后，所述芯片UC3842的正常工作电压由第二副边L3上的高频电压经整流滤波后提供。
该变压器的第一副边L2所输出的第一电压V1 经光耦D4隔离所输出的电压Vout作为电压反馈信号，同时也可以作为过压保护，当V1发生变化时，则Vout也发生变化，Vout作为电压反馈信号输入至芯片UC3842的第二脚，也就是说，可以通过调整脉冲宽度，从而改变V1，实现了对Vout的控制。
R2作为电流取样电阻，电流反馈信号通过取样电阻R2转换为电压量，其上的电压发送至芯片UC3842的第三脚，起到过流保护作用，当这个值变化时，芯片UC3842通过调节占空比，以保证变压器原边L1电流的稳定。
该芯片UC3842内置电流比较器，其中，该电流比较器的一端连接所述芯片UC3842的第二脚，另一端连接所述芯片UC3842的第三脚，芯片UC3842的第二脚接的是电压反馈信号，而芯片UC3842的第三脚接的是电流反馈信号，从而构成了双闭环控制电路，在此不再赘述。
应当解释的是，在调节电路中，三端稳压器的输出电压将随数字电位器的变化而发生变化，数字电位器的电阻可通过CPU来控制其变化，进而改变三端稳压器输出电压的大小，从而可调整输出过压保护点。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种电源保护装置，其特征在于，其包括通过电压反馈信号和电流反馈信号控制电信号输出的双闭环控制电路以及与所述双闭环控制电路连接且用于调整过压保护点的调节电路，其中，所述双闭环控制电路包括控制脉冲宽度输出的脉宽调制器芯片、与所述脉宽调制器芯片连接且为所述脉宽调制器芯片提供电流反馈信号的电流采样电阻R2以及与所述脉宽调制器芯片连接且为所述脉宽调制器芯片提供电压反馈信号的变压器。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脉宽调制器芯片为芯片UC3842。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述变压器包括原边、第一副边以及第二副边。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述芯片UC3842的启动电压由直流电Vin经电阻R7连接至芯片UC3842的第七管脚提供。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述芯片UC3842的正常工作电压由第二副边上的高频电压经整流滤波后提供。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述芯片UC3842内置电流比较器，其中，所述电流比较器的一端连接所述芯片UC3842的第二脚，另一端连接所述芯片UC3842的第三脚。
7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述电源保护装置还包括晶体管Q1，晶体管Q1的集电极通过原边连接直流电Vin，发射极分别连接电流取样电阻R2和芯片UC3842的第三脚。
8.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述调节电路包括CPU、数字电位器、三端稳压器和光耦D4，其中，所述CPU、所述数字电位器和所述三端稳压器依次连接，所述光耦D4的第一端连接所述三端稳压器，变压器第一副边L2的一端接地，另一端输出第一电压，所述光耦D4的第二端与所述第一副边的另一端连接，所述光耦D4的第三端连接所述芯片UC3842的第八脚，所述光耦D4的第四端连接所述芯片UC3842的第二脚。
9.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述变压器第二副边L3的一端依次通过电阻R6和二极管D2连接至所述芯片UC3842 的第七脚，所述第二副边的另一端接地。
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|---|---|---|---|---|
| CN108131320A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-08 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种吸气式感烟探测器风机安全驱动模块 |
| CN112098916A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-12-18 | 国网浙江省电力有限公司营销服务中心 | 直流电能检定装置中直流电流回路叠加纹波的系统及方法 |
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