CN203466740U - 一种开关电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种开关电源，由输入滤波电路、变压器、整流电路、输出滤波电路、反馈环路和PWM控制电路依次连接，PWM控制电路与输入滤波电路输出端和变压器输入端连接；本实用新型提供的一种开关电源，电路结构简单，输出可实现长期短路保护，短路功耗小，安全稳定，成本低，应用前景广泛。本实用新型中所述的PWM控制电路使用的芯片是LM5021，其内部集成有“打嗝式”短路保护电路，无需外接专门的短路保护电路，即可实现全电压范围内可靠的输出短路保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，具体地说，涉及一种开关电源，尤其是一种具有低功耗短路保护功能的开关电源。
背景技术
现有的开关电源普遍采用PWM（脉宽调制）技术，3842作为流行的电流型PWM控制芯片，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。
对于这种现象，传统的解决方案是给开关电源外接短路保护电路，这种解决方式使得开关电源的电路结构复杂，成本提高，不宜大量推广使用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述不足，提供一种开关电源，尤其是一种电路简单，输出可实现长期短路保护的开关电源。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种开关电源，包括输入滤波电路（1）、变压器（2）、整流电路（3）、输出滤波电路（4）、反馈环路（5）和PWM控制电路（6）；输入滤波电路（1）、变压器（2）、整流电路（3）、输出滤波电路（4）、反馈环路（5）和PWM控制电路（6）依次连接，PWM控制电路（6）与输入滤波电路（1）输出端和变压器（2）输入端连接。
所述PWM控制电路（6）采用芯片LM5021-1。
所述PWM控制电路（6）采用芯片LM5021-2。
本实用新型提供的一种开关电源，电路结构简单，输出可实现长期短路保护，短路功耗小，安全稳定，成本低，应用前景广泛。本实用新型中所述的PWM控制电路使用的芯片是LM5021-1或LM5021-2，其内部集成有“打嗝式”短路保护电路，无需外接专门的短路保护电路，即可实现全电压范围内可靠的输出短路保护。
附图说明
图1是本实用本新型结构框图。
图2是本实用本新型反激式电路原理图。
图3是本实用本新型正激式电路原理图。
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：
如图1所示，一种开关电源，包括输入滤波电路1、变压器2、整流电路3、输出滤波电路4、反馈环路5和PWM控制电路6，所述输入滤波电路1输出端连接变压器2输入端，所述变压器2输出端连接整流电路3输入端，所述整流电路3输出端连接输出滤波电路4输入端，所述输出滤波电路4输出端连接反馈环路5，所述反馈环路5输出端连接PWM控制电路6，所述PWM控制电路6与输入滤波电路1输出端和变压器2输入端连接。
图2为本实用新型反激式电路实例，所述输入滤波电路1由电容1C1组成，变压器2由反激变压器1T1组成，整流电路3由二极管1D1组成，输出滤波电路4由电容1C8～C10并联组成，反馈环路5由光电藕合器1U2，电阻1R6～1R9，电容1C7，稳压管1U3组成，PWM控制电路6由控制芯片1U1，电阻1R1～1R5，电容1C2～1C6，稳压管1Z1，NPN三极管1Q1组成。
所述电容1C1一端连接开关电源正输入端VIN+，电容1C1另一端连接开关电源负输入端VIN-即接地端；
所述三极管1Q1基极分别与电阻1R1一端，稳压管1Z1阴极连接，三极管1Q1发射极分别与电阻1R2一端，电容1C2一端，控制芯片1U1引脚2连接，三极管1Q1集电极分别与电阻1R1另一端，电容1C1一端，反激变压器1T1初级线圈一端连接；所述稳压管1Z1阳极，电阻1R2另一端，电容1C2另一端接地；
所述控制芯片1U1引脚3，引脚7，引脚8分别与电容1C3一端，电阻1R3一端，电容1C4一端连接；所述电容1C3另一端，电阻1R3另一端，电容1C4另一端接地；所述控制芯片1U1引脚4接MOS管1Q2栅极，1U1引脚6分别与电阻1R4一端，电容1R5一端连接，1U1引脚1分别与电阻1R5一端，光电耦合器1U2引脚4连接；所述电阻1R4另一端分别与电阻1RS一端，MOS管源极连接；所述电阻1R5另一端连接电容1C6一端；所述MOS管漏极连接反激变压器1T1初级线圈另一端；所述控制芯片1U1引脚5，电阻1RS另一端，电容1C5,1C6另一端接地；
所述光电藕合器1U2引脚1连接电阻1R6一端，引脚2分别与电阻1R7一端，稳压管1U3阴极连接；所述电阻1R7另一端连接电容1C7一端，电容1C7另一端分别与稳压管1U3参考端，电阻1R8一端，电阻1R9一端连接；所述光电藕合器1U2引脚3，稳压管1U3阳极，电阻1R9另一端接地；所述电阻1R6，1R8另一端连接开关电源正输出端VOUT+；
所述反激变压器1T1次级线圈一端连接二极管1D1阳极，二极管1D1阴极分别与电容1C8，1C9，1C10，开关电源正输出端VOUT+连接；所述反激变压器1T1次级线圈另一端，电容1C8，1C9，1C10接开关电源负输出端即接地。
所述PWM控制电路6使用的芯片是LM5021-1或LM5021-2，电阻1R1、1R2、NPN三极管1Q1、稳压管1Z1组成稳压电路为芯片供电，电阻1R1用于设定开关频率，电容1C4用于设定软启动时间，电阻1R4、1R5和电容1C5用于检测MOS管电流，给芯片1U1的3脚提供过流保护采样信号，在过流时3脚电压高于0.5V，芯片1U1关断MOS管1Q2直到下一开关周期才重新导通，实现瞬间过流保护，防止短时间过流损坏MOS管；芯片1U1内部含有输出短路保护功能，该功能由内部过载比较器完成，当开关电源输出过载或短路时，芯片1脚即过载比较器输入电压会超过4.6V，此时芯片输出脉冲被封锁，该芯片停止工作，延迟一段时间后，芯片再重新启动，如果开关电源输出过载或短路仍未解除，芯片将再次关闭，重复上述过程实现“打嗝式”短路保护，从而对开关电源起到良好的短路保护作用。
图3为本实用新型正激式电路实例，变压器2由正激变压器2T1组成，整流电路3由二极管2D1、2D2组成，输出滤波电路4由电感2L1、电容2C9～2C11组成，其它电路及其工作原理基本与图2本实用新型反激式电路实例基本一致。
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 (3)
1.一种开关电源，其特征在于，包括输入滤波电路（1）、变压器（2）、整流电路（3）、输出滤波电路（4）、反馈环路（5）和PWM控制电路（6）；输入滤波电路（1）、变压器（2）、整流电路（3）、输出滤波电路（4）、反馈环路（5）和PWM控制电路（6）依次连接，PWM控制电路（6）与输入滤波电路（1）输出端和变压器（2）输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种开关电源，其特征在于：所述PWM控制电路（6）采用芯片LM5021-1。
3.根据权利要求1所述的一种开关电源，其特征在于：所述PWM控制电路（6）采用芯片LM5021-2。
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| CN201320577860.2U CN203466740U (zh) | 2013-09-17 | 2013-09-17 | 一种开关电源 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104617653A (zh) * | 2015-02-15 | 2015-05-13 | 华为技术有限公司 | 一种选择性保护电路、方法及供电系统 |
| CN106100307A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-09 | 阳光电源股份有限公司 | 一种开关电源及其短路保护方法 |
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2013
- 2013-09-17 CN CN201320577860.2U patent/CN203466740U/zh not_active Expired - Lifetime
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