CN203632222U - 反激变换器的输出短路保护电路 - Google Patents

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覃周
陈忠富
卢志飞
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Abstract

一种反激变换器的输出短路保护电路,包括:第一NPN型三极管、第二NPN型三极管、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第一电阻、第二电阻及用于为整个保护电路提供工作电压的电压输入端。本实用新型采用以反馈供电驱动PWM控制模块,在输出短路时停止驱动IC的工作,起到迅速保护的效果;并且自动控制第二NPN型三极管将电压输入端电压引入到驱动IC的供电端实现电源输出短路后的自启动,相比于传统直接通过电阻连接PWM控制模块供电端,具有输入功耗小,输出短路时电源的表面温度低的优点。

Description

反激变换器的输出短路保护电路
技术领域
[0001] 本实用新型涉及开关电源变换器技术领域,具体涉及一种反激变换器的输出短路保护电路。
背景技术
[0002] 传统的采用反激变换器的开关电源直接通过电阻连接PWM控制模块供电端,由此该开关电源必然会存在输入功耗大,输出短路时电源的表面温度高的缺点。
实用新型内容
[0003] 本实用新型提供一种反激变换器的输出短路保护电路,能够解决上述问题。
[0004] 本实用新型实施例提供的一种反激变换器的输出短路保护电路,该反激变换器具有PWM控制模块和变压器,且该PWM控制模块的电源供电端由与变压器原边线圈耦合的辅助线圈供电,该输出短路保护电路包括:第一 NPN型三极管、第二 NPN型三极管、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第一电阻、第二电阻及用于为整个保护电路提供工作电压的电压输入端,第一偏置电阻一端连接第一 NPN型三极管的基极,另一端用于接入一与反激变换器PWM控制模块启动同步的一基准电压,第一 NPN型三极管的基极通过第一电阻接地,第一 NPN型三极管的发射极接地,电压输入端分别通过第二偏置电阻和第二电阻连接第二 NPN型三极管的基极和集电极,第二 NPN型三极管的基极与第一 NPN型三极管的集电极相连,第二 NPN型三极管的发射极用于连接反激变换器的PWM控制模块的电源供电端。
[0005] 优选地,第二 NPN型三极管的基极通过一电容接地。
[0006] 优选地,所述基准电压为5V。
[0007] 上述技术方案可以看出,由于本实用新型实施例采用以反馈供电驱动PWM控制模块,在输出短路时停止驱动IC的工作,起到迅速保护的效果;并且自动控制第二 NPN型三极管将电压输入端电压引入到驱动IC的供电端实现电源输出短路后的自启动,相比于传统直接通过电阻连接PWM控制模块供电端,具有输入功耗小,输出短路时电源的表面温度低的优点。
附图说明
[0008] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0009] 图1是本实用新型实施例中保护电路的电路原理图。
[0010] 图2是包括图1的保护电路的反激变换器的电路图。
具体实施方式[0011] 下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0012] 实施例1:
[0013] 本实用新型实施例提供一种反激变换器的输出短路保护电路,该反激变换器具有PWM控制模块和变压器,且该PWM控制模块的电源供电端由与变压器原边线圈耦合的辅助线圈供电,如图1所示,该输出短路保护电路包括:第一 NPN型三极管Q2、第二 NPN型三极管Q3、第一偏置电阻R19、第二偏置电阻R2、第一电阻R20、第二电阻Rl及用于为整个保护电路提供工作电压的电压输入端Vin+,第一偏置电阻R19 —端连接第一 NPN型三极管Q2的基极,另一端用于接入一与反激变换器PWM控制模块启动同步的一基准电压,即第一偏置电阻R19的另一端连接基准电压端VC1,当反激变换器PWM控制模块一正常启动,则基准电压端VCl就会有电压输入,当反激变换器PWM控制模块一停止工作,则基准电压端VCl处则无输入电压,在具体的电路实现上可以将该基准电压端通过限流电阻或分压电路连接至反激变换器的变压器原边线圈与整流桥相接的位置上,而本领域技术人员还可以根据现有技术实现其他的连接方法,具体的连接结构本实施例中不再赘述。本实施例中该基准电压端VCl输出的基准电压为5V,当然在其他实施例中根据器件不同,基准电压可以选用9V或12V。
[0014] 第一 NPN型三极管Q2的基极通过第一电阻R20接设备地,第一 NPN型三极管Q2的发射极接地,电压输入端Vin+分别通过第二偏置电阻R2和第二电阻Rl连接第二 NPN型三极管Q3的基极和集电极,第二 NPN型三极管Q3的基极与第一 NPN型三极管Ql的集电极相连,第二 NPN型三极管Q3的发射极用于连接反激变换器的PWM控制模块的电源供电端VCC。
[0015] 可以理解的是,本实施例中辅助线圈通过耦合变压器原边线圈的能量为PWM控制模块供电的功能,从而保证PWM控制模块可以正常工作。
[0016] 为了保证第二 NPN三极管Q3的稳定性,进而防止第二 NPN三极管Q3发生误动作,第二 NPN型三极管的基极通过一电容Cll接地。
[0017] 结合图1对本实用新型实施例中保护电路的工作原理做出具体介绍。
[0018] 当电压输入端Vin+正常输入时,基准电压端VCl的5V标准电压通过第一偏置电阻R19和第一电阻R20使第一 NPN三极管Q2导通,从而将第二 NPN三极管Q3的基极电压拉低,使第二 NPN三极管Q3截止,此时PWM控制模块的电源供电端VCC由辅助线圈的输出端VC2供电得以正常工作。
[0019] 当反激变换器出现输出短路时,其输出端的电压为0V,则辅助线圈的输出电压也降至0V,PWM控制模块的电源供电端电压为OV而停止工作,由于基准电压端VCl的电压输入与该PWM控制模块的启动同步,则基准电压端VCl处的电压输入也为0,即无输入,则第一NPN三极管Q2进入截止状态,电压输入端Vin+输入的电压经过第二偏置电阻R2作用于第二 NPN三极管Q3的基极,第二 NPN三极管Q3导通,电压输入端Vin+输入的电压向PWM控制模块的供电端供电,使得PWM控制模块重新启动,在短路状态未被排除的状态下会重复上述动作。[0020] 实施例2:
[0021] 对于上述实施例1中的输出短路保护电路在反激变换器电源模块中的进一步应用如下。
[0022] 如图2所示,包括:PWM控制模块、MOS管Q1、变压器Tl及限流电阻R9,电压输入端Vin+依次通过变压器Tl原边线圈、MOS管Ql漏极和源极、限流电阻R9接设备地,PWM控制模块连接MOS管Ql的栅极用于控制MOS管Ql导通或截止,变压器Tl副边线圈依次经过整流二极管D2及电感LI向电压输出端Vo供电。
[0023] 该新型反激变换器输出过压保护电路还包括:光耦芯片Ul、NPN型三极管Q4和基准源芯片IC1,整流二极管D2阴极经过一稳压管ZDl连接光耦芯片Ul内光电二极管阳极,所述光电二极管的阴极连接基准源芯片ICl的阴极连接端,基准源芯片ICl的阳极连接电源地,电压输出端Vo依次经一电阻R13、一电阻R14接电源地,基准源芯片ICl的基准压设置端连接在电阻R13和电阻R14的连接点上,输出滤波模块的输出端依次经过一稳压管ZD2、一电阻R12连接至NPN型三极管Q4的基极,NPN型三极管Q4的集电极连接所述光电二极管的阴极,NPN型三极管Q4的发射极接电源地,光耦芯片Ul内光敏三极管的集电极连接PWM控制模块的电压比较端,光耦芯片Ul内光敏三极管的发射极接设备地。本实施例中所述基准源芯片ICl采用TL431芯片,具有电压控制精准的特点。
[0024] 该反激变换器包括了:变压器T1、M0S管Ql及限流电阻R9,电压输入端Vin+处增加了由电容Cl、电感L2和电容C2构成的输入滤波模块,输入电压经过滤波后依次经过变压器Tl的原边线圈、MOS管Ql的漏极和源极、限流电阻R9至设备地,变压器Tl副边线圈上的耦合能量依次经过整流二极管D2及由电容C10、电感LI和电容C9构成的输出滤波模块向电压输出端Vo输出。电压输入端Vin+还经过一稳压二极管ZD3、电阻R20连接至一NPN型三极管Q5的基极,该NPN型三极管Q5的发射极接地,集电极连接至PWM控制模块的电压反馈端VREF,一旦输入端电压过高,其击穿导通稳压二极管ZD3使得NPN型三极管Q5导通,则电压反馈端VREF的电压被拉低,使得PWM控制模块停止工作,保护整个电源模块,对于PWM控制模块的具体结构和工作原理本领域技术人员可以通过现有技术获知,此处不再赘述;该反激变换器中的PWM控制模块包括与变压器Tl耦合的辅助线圈T2,该辅助线圈的耦合电压经电阻R3后,由电容C2过滤,获得较为平稳的电压用于给PWM控制模块供电对于PWM模块中的其他周围电路构成可以直接参考附图2。
[0025] 输出滤波模块输出的电压还分别经过电阻R2和电阻Rl连接到三极管Q2的集电极和三极管Q3的集电极,三极管Q2的集电极与三极管Q3的基极相连,三极管Q2的发射极接设备地,三极管Q2的基极经过电阻R20接地,三极管Q2的基极还依次经过电阻R19、电阻R5、电阻R7、电阻R9接设备地,电阻R5和电阻R7的连接点接PWM控制模块的电流检测端,该电流检测端还经过一电阻R4连接至电压输入端Vin+,该电流检测端还经过一电容C4接设备地,电阻R19和电阻R5的连接点连接至PWM控制模块的电压反馈端VREF,三极管Q3的基极经过一电容Cl I接设备地,三极管Q3的发射极接PWM模块的电源供电端,由此可见,当电压输入端Vin+正常输入时,电压输入端Vin+的输入电压经过电阻R4在电容C4上存储,并通过电阻R5,然后通过第一偏置电阻R19和第一电阻R20使第一 NPN三极管Q2导通,从而将第二 NPN三极管Q3的基极电压拉低,使第二 NPN三极管Q3截止,此时PWM控制模块的电源供电端VCC由辅助线圈的输出端VC2供电得以正常工作。[0026] 当反激变换器出现输出短路时,其输出端的电压为0V,则辅助线圈的输出电压也降至0V,PWM控制模块的电源供电端电压为OV而停止工作,由于基准电压端VCl的电压输入与该PWM控制模块的启动同步,则基准电压端VCl处的电压输入也为0,即无输入,则第一NPN三极管Q2进入截止状态,电压输入端Vin+输入的电压经过第二偏置电阻R2作用于第二 NPN三极管Q3的基极,第二 NPN三极管Q3导通,电压输入端Vin+输入的电压向PWM控制模块的供电端供电,使得PWM控制模块重新启动,在短路状态未被排除的状态下会重复上述动作。
[0027] 以上对本实用新型实施例所提供的一种反激变换器的输出短路保护电路进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (3)

1.反激变换器的输出短路保护电路,该反激变换器具有PWM控制模块和变压器,且该PWM控制模块的电源供电端由与变压器原边线圈耦合的辅助线圈供电,其特征在于,该输出短路保护电路包括:第一 NPN型三极管、第二 NPN型三极管、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第一电阻、第二电阻及用于为整个保护电路提供工作电压的电压输入端,第一偏置电阻一端连接第一 NPN型三极管的基极,另一端用于接入一与反激变换器PWM控制模块启动同步的一基准电压,第一 NPN型三极管的基极通过第一电阻接地,第一 NPN型三极管的发射极接地,电压输入端分别通过第二偏置电阻和第二电阻连接第二 NPN型三极管的基极和集电极,第二 NPN型三极管的基极与第一 NPN型三极管的集电极相连,第二 NPN型三极管的发射极用于连接反激变换器的PWM控制模块的电源供电端。
2.如权利要求1所述的反激变换器的输出短路保护电路,其特征在于,第二NPN型三极管的基极通过一电容接地。
3.如权利要求1所述的反激变换器的输出短路保护电路,其特征在于,所述基准电压为5V。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106253719A (zh) * 2016-08-06 2016-12-21 刘超 一种负载电源控制电路及装置

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