CN205265239U - 反激电路次级保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种反激电路次级保护装置，包括辅助供电电路、检测电路和保护电路。辅助供电电路用于连接反激电路的变压器的VCC绕组，并通过检测电路连接保护电路和反激电路的主控芯片，保护电路还用于连接主控芯片。获取VCC绕组的输出电压为主控芯片供电，并实时对输出电压进行监控，当反激电路次级整流二极管短路时可及时检测到VCC绕组的电压下降并由保护电路输出保护信号至主控芯片，使主控芯片停止工作不再输送电压至变压器，确保反激电路次级整流二极管短路故障时电子设备不会出现明火，从而避免引发火灾，安全性高。

Description

反激电路次级保护装置

技术领域

本实用新型涉及反激电路设备技术领域，特别是涉及一种反激电路次级保护装置。

背景技术

反激电路因其输出端在原边绕组断开时电源获得能量故而得名，反激电路具有电路简单、转换效率高和输出稳定的特点，广泛应用于开关电源等电子设备中。

电子设备中的反激电路包括变压器、控制芯片、MOS(metaloxidesemiconductor，金属氧化物半导体)管和二极管，MOS管与变压器的初级绕组串联，控制芯片连接MOS管的栅极，接入电源至变压器的初级绕组并控制MOS管的通断，二极管串接于变压器的次级绕组。当反激电路次级整流二极管短路时，相当于次级绕组短路。由于能量无法传递到次级绕组，MOS的漏极与源极两端电压逐渐抬高，达到MOS管的击穿能量时MOS管被击穿，电子设备容易出现明火。而由于次级绕组的输出电压下降，变压器的VCC绕组的电压也会下降。MOS管被击穿会导致电子设备故障甚至引发火灾。传统的反激电路存在安全性低的缺点。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种安全性高的反激电路次级保护装置。

一种反激电路次级保护装置，包括辅助供电电路、检测电路和保护电路，所述辅助供电电路用于连接反激电路的变压器的VCC绕组，并通过所述检测电路连接所述保护电路和所述反激电路的主控芯片，所述保护电路还用于连接所述主控芯片，

所述辅助供电电路接入所述VCC绕组的输出电压经所述检测电路对所述主控芯片供电，所述检测电路对所述反激电路进行检测并输出触发信号至所述保护电路；所述保护电路输出保护信号至所述主控芯片，使所述主控芯片停止工作。

上述反激电路次级保护装置，辅助供电电路接入VCC绕组的输出电压经检测电路对主控芯片供电。检测电路对反激电路进行检测，并在VCC绕组的输出电压降低时输出触发信号至保护电路。保护电路在接收到触发信号后输出保护信号至主控芯片，使主控芯片停止工作。获取反激电路的变压器的VCC绕组的输出电压为主控芯片供电，并实时对输出电压进行监控，当反激电路次级整流二极管短路时可及时检测到VCC绕组的电压下降并输出保护信号至主控芯片，使主控芯片停止工作不再输送电压至变压器，确保反激电路次级整流二极管短路故障时电子设备不会出现明火，从而避免引发火灾，安全性高。

附图说明

图1为一实施例中反激电路次级保护装置的结构图；

图2为另一实施例中反激电路次级保护装置的结构图；

图3为一实施例中反激电路次级保护装置的原理图。

具体实施方式

一种反激电路次级保护装置，可适用于使用反激拓扑，且要求反激电路在二极管短路故障时不会出现明火的电子设备。如图1所示，反激电路次级保护装置包括辅助供电电路110、检测电路120和保护电路130，辅助供电电路110用于连接反激电路的变压器的VCC绕组，并通过检测电路120连接保护电路130和反激电路的主控芯片UB101，保护电路130还用于连接主控芯片UB101。辅助供电电路110接入VCC绕组的输出电压经检测电路120对主控芯片UB101供电，检测电路120对反激电路进行检测并输出触发信号至保护电路130；保护电路130输出保护信号至主控芯片UB101，使主控芯片UB101停止工作。

具体地，检测电路120在VCC绕组的输出电压降低时输出触发信号至保护电路130。保护电路130在接收到触发信号后输出保护信号至主控芯片UB101，使主控芯片UB101停止工作不再接入电源至变压器，确保反激电路次级整流二极管短路故障时电子设备不会出现明火。

在其中一个实施例中，如图2所示，反激电路次级保护装置还可包括用于连接主控芯片UB101的高压启动电路140，高压启动电路140接入外部电源为主控芯片UB101提供启动电流。通过高压启动电路140为主控芯片UB101提供启动电流，使主控芯片UB101获得初始启动能量，提高反激电路的操作便利性。

具体地，在其中一个实施例中，如图3所示，检测电路120包括第一电阻RB105、第一电容EB106、第二电容EB107和第一二极管DB105。第一电阻RB105和第一电容EB106并联后一端连接至保护电路130、第一二极管DB105的阳极和辅助供电电路110，另一端接地，第一二极管DB105的阴极连接至保护电路130和主控芯片UB101，并通过第二电容EB107接地。

进一步地，检测电路120还可包括第二二极管DB106，第二二极管DB106的阳极连接第一二极管DB105的阴极，第二二极管DB106的阴极连接主控芯片UB101。

辅助供电电路110具体可包括第二电阻RB114、第三电阻RB115和第三二极管DB104，第二电阻RB114和第三电阻RB115并联后一端连接VCC绕组的端口6，VCC绕组的端口5接地；第二电阻RB114和第三电阻RB115另一端连接第三二极管DB104的阳极，第三二极管DB104的阴极连接检测电路120，具体连接第一电容EB106未接地的一端。

当反激电路的次级整流二极管未发生短路时，变压器TB101的初级绕组可正常传递能量至次级绕组。变压器TB101的VCC绕组的输出电压经第二电阻RB114、第三电阻RB115、第三二极管DB104、第一二极管DB105和第二二极管DB106后输送至主控芯片UB101，为主控芯片UB101的正常工作提供足够能量。由于第一二极管DB105的压降作用，使得在反激电路正常工作时第一电容EB106两端的电压高于第二电容EB107两端的电压，即由第一电容EB106输送至保护电路130的电压高于由第二电容EB107输送至保护电路130的电压。可以理解，在其他实施例中，也可以在第一电容EB106与第二电容EB107之间接入多个二极管，进一步增大第一电容EB106两端与第二电容EB107两端的电压差。

当反激电路的次级整流二极管短路时，由于能量无法传递到变压器TB101的次级绕组，变压器TB101的初级绕组的能量逐渐积累，使得与初级绕组连接的MOS管的漏极与源极两端电压逐渐抬高最终MOS管被击穿，使得电子设备容易出现明火。由于VCC绕组的输出电压和次级绕组的输出电压是成匝比关系，当能量无法传递到次级绕组时次级绕组的输出电压下降，变压器TB101的VCC绕组的输出电压也会下降。可通过将第二电容EB107的容值选择足够大，同时与第一电容EB106串联的第一电阻RB105加快第一电容EB106的放电速度，因此第二电容EB107两端电压的下降速度比第一电容EB106慢，从而使得第一电容EB106两端的电压低于第二电容EB107两端的电压，即由第一电容EB106输送至保护电路130的电压低于由第二电容EB107输送至保护电路130的电压。本实施例中通过改变第一电容EB106和第二电容EB107两端的电压差来触发触发信号的发送，使保护电路130在第一电容EB106两端的电压低于第二电容EB107两端的电压时发送至保护信号至主控芯片UB101。可以理解，由于有第一电阻RB105加快第一电容EB106的放电速度，即使第一电容EB106和第二电容EB107的容值相同也可确保第二电容EB107两端电压的下降速度比第一电容EB106慢。

可以理解，辅助供电电路110和检测电路120的具体结构以及工作原理并不是唯一的，例如在其他实施例中，检测电路120也可通过比较器对VCC绕组的输出电压进行监控，当检测到VCC绕组的输出电压降低时直接将低电平作为触发信号发送至保护电路130。

在其中一个实施例中，继续参照图3，保护电路130包括开关管QB102和控制开关，开关管QB102的控制端和输入端连接检测电路120，具体地，开关管QB102的控制端连接检测电路120中第一电容EB106未接地的一端，开关管QB102的输入端连接检测电路120中第一二极管DB105和第二二极管DB106的公共端。开关管QB102的输出端通过控制开关的控制部接地，控制开关的受控部一端连接主控芯片UB101，另一端接地。开关管QB102在接收到检测电路120发送的触发信号时导通，使控制开关的控制部导通，控制开关的受控部在控制部导通时输出保护信号至主控芯片UB101。

具体地，开关管QB102为NPN型三极管，控制简单且成本低。控制开关具体可为光耦，光耦的发射端作为控制部，在开关管QB102导通时发光，光耦的接收端作为受控部，一端连接主控芯片UB101的端口COMP，另一端接地，在发射端发光时导通，拉低主控芯片UB101的端口COMP的电平，从而使主控芯片UB101停止工作，即本实施例中保护电路130将低电平作为保护信号发送至主控芯片UB101。采用光耦作为控制开关，通过光电隔离进行信号传输，提高电路稳定性。可以理解，在其他实施例会中开关管QB102可采用MOS管等代替，控制开关也可采用继电器或三极管等开关代替。

进一步地，保护电路130还可包括第四电阻RB103和第五电阻RB104，开关管QB102的控制端通过第四电阻RB103连接检测电路120，开关管QB102的输出端通过第五电阻RB104连接控制开关的控制部。第四电阻RB103和第五电阻RB104用于进行限流，避免电流过高损坏电路元器件，提高使用安全性。

当反激电路的次级整流二极管未发生短路时，检测电路120中第一电容EB106两端的电压高于第二电容EB107两端的电压。开关管QB102的输入端的电压低于控制端的电压，开关管QB102不导通，控制开关不会发送保护信号至主控芯片UB101，不影响主控芯片UB101的正常工作。当反激电路的次级整流二极管短路时，检测电路120中第一电容EB106两端的电压低于第二电容EB107两端的电压。开关管QB102的输入端的电压高于控制端的电压，开关管QB102导通，控制开关发送保护信号至主控芯片UB101，使主控芯片UB101停止工作。

同样，保护电路130的具体结构以及工作原理也不是唯一的，例如在其他实施例中可将开关管QB102的输入端连接电源，控制端连接检测电路120，在控制端接收到检测电路120输出的低电平时导通，同样可使控制开关输出保护信号至主控芯片UB101。

在其中一个实施例中，如图3所示，高压启动电路140包括依次串联的第六电阻RB101、第七电阻RB102和第三电容EB108，且第七电阻RB102和第三电容EB108的公共端连接主控芯片UB101的电源端VCC，第六电阻RB101另一端连接电源接入端L，第三电容EB108另一端接地。本实施例中第六电阻RB101另一端连接火线，高压启动电路140接入市电为主控芯片UB101提供启动电流。检测电路120中的第二二极管DB106用于防止在启动主控芯片UB101时接入的市电使得开关管QB102导通触发误操作，提高使用可靠性。

需要说明的是，以上均是以反激电路次级整流二极管短路为例对反激电路次级保护装置进行解释说明。可以理解，由于反激电路的输出端短路或开路也会导致VCC绕组电压下降，因此反激电路次级保护装置对反激电路的输出短路、电路开环保护一样有效。

上述反激电路次级保护装置，获取反激电路的变压器的VCC绕组的输出电压为主控芯片供电，并实时对输出电压进行监控，当反激电路次级整流二极管短路时可及时检测到VCC绕组的电压下降并输出保护信号至主控芯片，使主控芯片停止工作不再输送电压至变压器，确保反激电路次级整流二极管短路故障时电子设备不会出现明火，从而避免引发火灾，安全性高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种反激电路次级保护装置，其特征在于，包括辅助供电电路、检测电路和保护电路，所述辅助供电电路用于连接反激电路的变压器的VCC绕组，并通过所述检测电路连接所述保护电路和所述反激电路的主控芯片，所述保护电路还用于连接所述主控芯片，

所述辅助供电电路接入所述VCC绕组的输出电压经所述检测电路对所述主控芯片供电，所述检测电路对所述反激电路进行检测并输出触发信号至所述保护电路；所述保护电路输出保护信号至所述主控芯片，使所述主控芯片停止工作。

2.根据权利要求1所述的反激电路次级保护装置，其特征在于，所述检测电路包括第一电阻、第一电容、第二电容和第一二极管，

所述第一电阻和所述第一电容并联后一端连接至所述保护电路、所述第一二极管的阳极和所述辅助供电电路，另一端接地，所述第一二极管的阴极连接至所述保护电路和所述主控芯片，并通过所述第二电容接地。

3.根据权利要求2所述的反激电路次级保护装置，其特征在于，所述检测电路还包括第二二极管，所述第二二极管的阳极连接所述第一二极管的阴极，所述第二二极管的阴极连接所述主控芯片。

4.根据权利要求1所述的反激电路次级保护装置，其特征在于，所述辅助供电电路包括第二电阻、第三电阻和第三二极管，所述第二电阻和所述第三电阻并联后一端连接所述VCC绕组，另一端连接所述第三二极管的阳极，所述第三二极管的阴极连接所述检测电路。

5.根据权利要求1所述的反激电路次级保护装置，其特征在于，所述保护电路包括开关管和控制开关，所述开关管的控制端和输入端连接所述检测电路，所述开关管的输出端通过所述控制开关的控制部接地，所述控制开关的受控部一端连接所述主控芯片，另一端接地。

6.根据权利要求5所述的反激电路次级保护装置，其特征在于，所述开关管为PNP型三极管。

7.根据权利要求5所述的反激电路次级保护装置，其特征在于，所述控制开关为光耦。

8.根据权利要求5所述的反激电路次级保护装置，其特征在于，所述保护电路还包括第四电阻和第五电阻，所述开关管的控制端通过所述第四电阻连接所述检测电路，所述开关管的输出端通过所述第五电阻连接所述控制开关的控制部。

9.根据权利要求1所述的反激电路次级保护装置，其特征在于，还包括用于连接所述主控芯片的高压启动电路，所述高压启动电路接入外部电源为所述主控芯片提供启动电流。

10.根据权利要求9所述的反激电路次级保护装置，其特征在于，所述高压启动电路包括依次串联的第六电阻、第七电阻和第三电容，且所述第七电阻和所述第三电容的公共端连接所述主控芯片，所述第六电阻另一端连接电源接入端，所述第三电容另一端接地。