CN203456859U

CN203456859U - 一种短路保护电路

Info

Publication number: CN203456859U
Application number: CN201320548670.8U
Authority: CN
Inventors: 王珂; 王小兰
Original assignee: Shaanxi Zhong Ke World Aviation Module Co Ltd
Current assignee: Shaanxi Zhong Ke World Aviation Module Co Ltd
Priority date: 2013-09-04
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2023-09-04

Abstract

本实用新型公开了一种短路保护电路，包括PNP三极管Q1集电极连接NPN三极管Q2基极和电阻R1一端，发射极连接电阻R2一端和电阻R3一端，基极连接PWM控制芯片U1的1脚COMP；电阻R2另一端连接PWM控制芯片U1的8脚VREF和二极管D1阳极，二极管D1阴极连接电容C1一端和电阻R4一端，电阻R4另一端连接NPN三极管Q3基极，电阻R5一端，电容C2一端和NPN三极管Q2集电极，NPN三极管Q3集电极接芯片供电电源调整管基极，本实用新型电路结构简单，成本低廉，易于调试，短路功耗小，安全稳定。

Description

一种短路保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种开关电源电路，尤其是一种开关电源短路保护电路。

背景技术

短路保护是衡量开关电源可靠性的重要因素。随着开关电源在各行各业的广泛应用，用户对其可靠性要求也越来越高。这就要求开关电源在各种异常情况下，能够保护自身以及设备的安全。在开关电源的各种保护中，短路保护尤为重要。开关电源短路时，各个功率器件上会流过很大的电流，使得功率器件产生大量的热甚至损坏功率器件，致使整个电路瘫痪。所以，设计一种在短路情况下能够保护自身及设备安全的电路，是解决此问题的关键。

现有的开关电源普遍采用PWM（脉宽调制）技术，其中3842作为流行的电流型PWM控制芯片，具有精度高、工作稳定、外围电路简单、价格低廉等优点，在各种开关电源中广泛应用。3842芯片的过流、短路保护功能是利用电阻或电流互感器检测变压器原边电流，取得电流采样信号送至3842芯片的3脚，当电源过流或短路时，变压器原边电流增大使3脚电流采样信号电压高于1V，过流保护就动作，减小6脚输出的占空比，减小功率MOS管的导通时间，降低输出电压，降低功耗，实现保护。这种保护方式虽然响应速度很快，可实现逐周期保护，但是，在长时间过流或短路时平均功耗仍然很大，特别是在输入电压范围较宽的开关电源中，在输入电压较高负载长时间过载和短路的情况下，仍然很容易使开关电源功率器件过热损坏，不能够实现长时间的负载短路保护。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有开关电源短路保护方式的不足，提供一种短路保护电路，尤其适合低压隔离型开关电源，该短路保护电路配合电流型PWM控制芯片应用电路，有效解决了开关电源在不同输入电压下负载长时间短路保护的问题。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种短路保护电路，包括电容（C1～C2）、电阻（R1～R5）、二极管（D1）、PNP三极管（Q1）和NPN三极管（Q2～Q3），所述PNP三极管（Q1）集电极分别与NPN三极管（Q2）基极和电阻（R1）一端连接，发射极分别与电阻（R2）一端和电阻（R3）一端连接，基极连接到PWM控制芯片（U1）的1脚（COMP），电阻（R1）另一端和电阻（R3）另一端接地；所述电阻（R2）另一端与PWM控制芯片（U1）的8脚（VREF）和二极管（D1）阳极连接，二极管（D1）阴极分别连接电容（C1）一端和电阻（R4）一端，电容（C1）另一端接地；所述电阻（R4）另一端分别与NPN三极管（Q3）基极、电阻（R5）一端，电容（C2）一端和NPN三极管（Q2）集电极连接；所述NPN三极管（Q2）发射极、电容（C2）另一端、电阻（R5）另一端、NPN三极管（Q3）发射极接地，所述NPN三极管（Q3）集电极连接PWM控制芯片（U1）供电电源中的调整三极管（Q4）基极。

所述PWM控制芯片（U1）采用控制芯片2843或者控制芯片3842。

所述PWM控制芯片供电电源调整三极管（Q4）为NPN型三极管。

本实用新型提供的一种短路保护电路结构简单，成本低廉，易于调试，保护功能不受输入电压和带容性负载的影响，C2电容值可以自由设定，调节电路的延时时间，从而调整电源带容性负载的能力，不但提高了全输入电压范围的带容性负载能力，而且还具有短路功耗小的特点。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明：

本实用新型提供的一种短路保护电路主要是针对采用电流型PWM控制芯片3842系列开关电源设计的，该短路保护电路具体电路连接如图1中虚线框所示，包括电容C1～C2，电阻R1～R5，二极管D1，PNP三极管Q1，NPN三极管Q2～Q3，所述PNP三极管Q1集电极分别与NPN三极管Q2基极和电阻R1一端连接，发射极分别与电阻R2一端和电阻R3一端连接，基极连接到PWM控制芯片U1的1脚COMP，电阻R1另一端和电阻R3另一端接地；所述电阻R2另一端与PWM控制芯片U1的8脚VREF和二极管D1阳极连接，二极管D1阴极分别连接电容C1一端和电阻R4一端，电容C1另一端接地；所述电阻R4另一端分别与NPN三极管Q3基极，电阻R5一端，电容C2一端和NPN三极管Q2集电极连接；所述NPN三极管Q2发射极，电容C2另一端，电阻R5另一端，NPN三极管Q3发射极接地，所述NPN三极管Q3集电极连接PWM控制芯片U1的供电电源中的调整三极管Q4基极。所述的调整三极管（Q4）为NPN型三极管。

当负载发生过流或短路时，反馈电路中的光耦隔离器原边电流减小，副边电流随之减小，使PWM控制芯片U1的1脚电压升高，当升高到一定程度时，PNP三极管Q1截止，NPN三极管Q2截止，PWM控制芯片U1的8脚参考电压经过二极管D1、电阻R4对电容C2充电，当C2上的电压充到一定程度时，三极管Q3导通，将PWM控制芯片U1供电电路关闭，使PWM控制芯片U1停止工作，PWM控制芯片U1关断后8脚的参考电压随之消失，因为有二极管D1、电容C1、C2的存在，三极管Q3能维持导通一段时间，开关电源维持关断，在电容C1、C2储存的能量释放到不足以使三极管Q3维持导通时，PWM供电电路重新启动，开关电源恢复输出。此时如果过流、短路状态没有解除，PWM控制芯片U1的1脚电压会再次升高，三极管Q3再次导通，开关电源再次关断。只要过流、短路情况没有解除，开关电源就重复上述打嗝式保护状态。在过流、短路情况解除后，开关电源再次启动时，输出电压建立使反馈电路中光耦隔离器原边和副边电流增大，从而使PWM控制芯片U1的1脚电压被拉低，此时PNP三极管Q1导通，NPN三极管Q2导通，将NPN三极管Q3基极电压拉低使其截止，从而使开关电源自动恢复正常工作。

本实用新型不仅适用于采用3842的开关电源，对采用其他类似的电流型PWM控制芯片如2843等开关电源也同样适用。

以上所述，仅是本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可不经创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种短路保护电路，其特征在于，包括电容（C1～C2）、电阻（R1～R5）、二极管（D1）、PNP三极管（Q1）和NPN三极管（Q2～Q3），所述PNP三极管（Q1）集电极分别与NPN三极管（Q2）基极和电阻（R1）一端连接，发射极分别与电阻（R2）一端和电阻（R3）一端连接，基极连接到PWM控制芯片（U1）的1脚（COMP），电阻（R1）另一端和电阻（R3）另一端接地；所述电阻（R2）另一端与PWM控制芯片（U1）的8脚（VREF）和二极管（D1）阳极连接，二极管（D1）阴极分别连接电容（C1）一端和电阻（R4）一端，电容（C1）另一端接地；所述电阻（R4）另一端分别与NPN三极管（Q3）基极、电阻（R5）一端，电容（C2）一端和NPN三极管（Q2）集电极连接；所述NPN三极管（Q2）发射极、电容（C2）另一端、电阻（R5）另一端、NPN三极管（Q3）发射极接地，所述NPN三极管（Q3）集电极连接PWM控制芯片（U1）供电电源中的调整三极管（Q4）基极。

2.根据权利要求书1所述的一种短路保护电路，其特征在于：所述PWM控制芯片（U1）采用控制芯片2843或者控制芯片3842。

3.根据权利要求书1所述的一种短路保护电路，其特征在于：所述PWM控制芯片供电电源调整三极管（Q4）为NPN型三极管。