CN205584007U - 变频器开关电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变频器开关电源电路，其包括：开关电源管理芯片、具有多输出端的高频变压器模块、供电模块、光耦合器、可控精密稳压源、及当高频变压器模块的输出端出现过压或者短路时输出保护控制信号至开关电源管理芯片的输出保护模块，开关电源管理芯片根据接收到的保护控制信号调整PWM信号的占空比。输出保护模块包括过压保护信号输出端、短路保护信号输出端、过压检测端及短路检测端；过压检测端与高频变压器模块的电压输出端连接，过压保护信号输出端与光耦合器的阴极连接；短路检测端与高频变压器模块的5V电压输出端连接，短路保护信号输出端与开关电源管理芯片的补偿端连接；电源管理芯片的PWM信号输出端与高频变压器模块的受控端连接。

Description

变频器开关电源电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种变频器开关电源电路。

背景技术

如图1所示，图1为现有技术中的变频器开关电源电路的电路图。传统的反激式变频器开关电源中包括开关电源控制芯片及高频变压器模块等部件组成。在多路输出的变频器开关电源电路设计中，由于输出的各路电源电压值不一致，有高达24VDC，有低至5VDC甚至3.3VDC。目前技术中，电源输出端容易出现过压，或者低电压输出端容易出现短路，从而导致电路烧坏。

实用新型内容

本实用新型主要的目的在于：在传统的反激式开关电源电路中加入过压和短路保护电路，当电压输出端出现短路或者电压过高时能够进行电路保护的变频器开关电源电路。

为实现上述目的，本实用新型提供一种变频器开关电源电路，该变频器开关电源电路包括：开关电源管理芯片、具有多输出端的高频变压器模块、供电模块、光耦合器及可输出2.5V基准电压的可控精密稳压源，其特征在于，还包括：当所述高频变压器模块的输出端出现过压或者短路时输出保护控制信号至所述开关电源管理芯片的输出保护模块，所述开关电源管理芯片根据接收到的保护控制信号调整PWM信号的占空比；其中，所述输出保护模块包括过压保护信号输出端、短路保护信号输出端、过压检测端及短路检测端；所述过压检测端与所述高频变压器模块的电压输出端连接，所述过压保护信号输出端与所述光耦合器的阴极连接；所述短路检测端与所述高频变压器模块的5V电压输出端连接，所述短路保护信号输出端与所述开关电源管理芯片的补偿端连接；所述电源管理芯片的PWM信号输出端与所述高频变压器模块的受控端连接。

优选地，所述输出保护模块包括：短路保护单元及过压保护单元，所述短路保护单元的短路检测端与所述高频变压器模块的5V电压输出端连接，所述短路保护单元的短路保护信号输出端与所述开关电源管理芯片的补偿端连接；所述过压保护单元的过压检测端与所述高频变压器模块的输出端连接，其中，所述过压保护单元与该高频变压器模块的输出端共地，所述过压保护单元的过压保护信号输出端与所述光耦合器的阴极连接。

优选地，所述短路保护单元包括：第一P型三极管、第二N型三极管、第一电容、第一电阻、第二电阻及第三电阻；其中，所述第一P型三极管的基极经所述第一电阻与所述高频变压器模块的5V电压输出端连接，所述第一P型三极管的发射极经所述第二电阻与所述可控精密稳压源的2.5V电压输出端连接，所述第一P型三极管的集电极与所述第二N型三极管的基极连接，所述第二N型三极管的发射极接地，所述第二N型三极管的集电极与所述光耦合器的阴极连接，所述第一电容一端与所述第二N型三极管的基极连接，所述第一电容的另一端接地，所述第三电阻与所述第一电容并联。

优选地，所述过压保护单元包括：第三P型三极管、第四N型三极管、第二电容、第四电阻、第五电阻及第六电阻；其中，所述第三P型三极管的基极经所述第四电阻与5V参考电压连接，所述第三P型三极管的集电极经所述第二电容接地，第三N型三极管的发射极经第五电阻与所述高频变压器模块的输出端连接，所述第三P型三极管的发射极还经所述第六电阻接地；所述第四P型三极管的基极与所述第三N型三极管的集电极连接，所述第四P型三极管的发射极接地，所述第四P型三极管的集电极与所述开关电源管理芯片的补偿端连接，所述过压保护单元与所述高频变压器模块的输出端共地。

优选地，所述开关电源管理芯片为UC2844或UC3844。

本实用新型提供的变频器开关电源电路，在传统的变频器开关电源电路的基础之上增设输出保护模块。当高频变压器模块的输出端短路时，输出保护模块输出保护信号至开关电源管理芯片，以调整开光电源管理芯片的PWM信号，进而调整高频变压器模块输出电压的大小，从而间接地使得开关电源管理芯片欠压锁定，以对整个电路进行短路保护。当高频变压器模块的输出端出现过压时，输出保护模块输出保护信号至开关电源管理芯片，以调整开关电源管理芯片的PWM信号占空比，使得输出电压被控制在预设的范围内，避免电路过压烧坏。

附图说明

图1为现有技术中的变频器开关电源电路的电路图；

图2为本实用新型变频器开关电源电路的电路图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

本实用新型提供一种变频器开关电源电路。

参考图2，图2为本实用新型变频器开关电源电路的电路图。本实施例提供的一种变频器开关电源电路。该变频器开关电源电路包括：开关电源管理芯片1、具有多输出端的高频变压器模块4、供电模块2、光耦合器G、可输出2.5V基准电压的可控精密稳压源K以及输出保护模块3。

本实施例中，供电模块2从高频变压器模块4的电压输出端中获取电源并为开关电源管理芯片1供电。开关电源管理芯片1输出PWM信号至高频变压器模块4。高频变压器模块4根据PWM信号的占空比调整输出电压。应当说明的是，开关电源管理芯片1可以为现有技术中的UC2844或UC3844。开关电源管理芯片1的1脚为补偿端，6脚为PWM信号输出端，7脚为电源端。

高频变压器模块4具有多个输出端，可以输出5V~24V直流电压。需要说明的是，低电压输出端容易发生短路，如5V的输出端容易出现短路。因此，本实施例主要对5V的输出端进行短路检测。

输出保护模块3用于当高频变压器模块4的输出端出现过压或者短路时，输出保护控制信号至开关电源管理芯片1，开关电源管理芯片1则根据接收到的保护控制信号调整PWM信号的占空比，从而使得高频变压器模块4调整输出电压的大小。其中，输出保护模块3包括过压保护信号输出端、短路保护信号输出端、过压检测端及短路检测端；过压检测端与高频变压器模块4的电压输出端连接，过压保护信号输出端与光耦合器G的阴极连接；短路检测端与高频变压器模块4的5V电压输出端连接，短路保护信号输出端与开关电源管理芯片1的补偿端连接；电源管理芯片的PWM信号输出端与高频变压器模块4模块的受控端连接。

具体地，输出保护模块3包括：短路保护单元31及过压保护单元32，短路保护单元31的短路检测端与高频变压器模块4模块的5V电压输出端连接，短路保护单元31的短路保护信号输出端与开关电源管理芯片1的补偿端连接。过压保护单元32的过压检测端与高频变压器模块4模块的输出端连接，其中，过压保护单元32与该高频变压器模块4的输出端共地，过压保护单元32的过压保护信号输出端与光耦合器G的阴极连接。

进一步地，短路保护单元31包括：第一P型三极管Q1、第二N型三极管Q2、第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3。其中，第一P型三极管Q1的基极经第一电阻R1与高频变压器模块4的5V电压输出端连接，第一P型三极管Q1的发射极经第二电阻R2与可控精密稳压源K的2.5V电压输出端连接，第一P型三极管Q1的集电极与第二N型三极管Q2的基极连接，第二N型三极管Q2的发射极接地，第二N型三极管Q2的集电极与光耦合器G的阴极连接，第一电容C1一端与第二N型三极管Q2的基极连接，第一电容C1的另一端接地，第三电阻R3与第一电容C1并联。

进一步地，过压保护单元32包括：第三P型三极管Q3、第四N型三极管Q4、第二电容C2、第四电阻R4、第五电阻R5及第六电阻R6。其中，第三P型三极管Q3的基极经第四电阻R4与5V参考电压连接，第三P型三极管Q3的集电极经第二电容C2接地，第三N型三极管的发射极经第五电阻R5与高频变压器模块4的输出端连接，第三P型三极管Q3的发射极还经第六电阻R6接地；第四P型三极管的基极与第三N型三极管的集电极连接，第四P型三极管的发射极接地，第四P型三极管的集电极与开关电源管理芯片1的补偿端连接，过压保护单元32与高频变压器模块4的输出端共地。

短路保护工作原理：当高频变压器模块4的5V输出端短路时，即第一P型三极管Q1的基极被拉低，第一P型三极管Q1、第二N型三极管Q2随即导通。第二N型三极管Q2导通使得光耦合器G的阴极被拉低，并使得光耦合器G的发射极和集电极导通，进而将开关电源管理芯片1的1脚拉低。根据开关电源管理芯片1的工作原理，1脚电压被拉低，减小了开关电源管理芯片1的PWM信号的占空比。PWM信号的占空比减小，从而使得高频变压器模块4输出端的电压整体降低。需要说明的是，开关电源管理芯片1的欠压锁定电压为10V。高频变压器模块4的输出端为开关电源管理芯片1供电。当高频变压器模块4的输出端电压为开关电源管理芯片1供电的电压低于10V时，开关电源管理芯片1即关断PWM信号输出，整个开关电源进入“打嗝”状态，起到了很好的短路保护作用。

过压保护工作原理：需要说明的是，与过压检测端连接的高频变压器模块4输出端相应的接地端必须与过压保护单元32共地。在本实施例中，过压保护单元32的参考电压为5V。当高频变压器模块4的输出端的电压大于5.7V时，第三P型三极管Q3、第四N型三极管Q4导通，进而控制开关电源管理芯片1中1脚的电压状态，使得输出电压被控制在预设的范围内，从而达到了开关电源输出过电压保护的功能。

本实用新型提供的变频器开关电源电路，在传统的变频器开关电源电路的基础之上增设输出保护模块3。当高频变压器模块4的输出端短路时，输出保护模块3输出保护信号至开关电源管理芯片1，以调整开光电源管理芯片的PWM信号，进而调整高频变压器模块4输出电压的大小，从而间接地使得开关电源管理芯片1欠压锁定，以对整个电路进行短路保护。当高频变压器模块4的输出端出现过压时，输出保护模块3输出保护信号至开关电源管理芯片1，以调整开关电源管理芯片1的PWM信号占空比，使得输出电压被控制在预设的范围内，避免电路过压烧坏。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所 作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种变频器开关电源电路，包括：开关电源管理芯片、具有多输出端的高频变压器模块、供电模块、光耦合器及可输出2.5V基准电压的可控精密稳压源，其特征在于，还包括：当所述高频变压器模块的输出端出现过压或者短路时输出保护控制信号至所述开关电源管理芯片的输出保护模块，所述开关电源管理芯片根据接收到的保护控制信号调整PWM信号的占空比；其中，所述输出保护模块包括过压保护信号输出端、短路保护信号输出端、过压检测端及短路检测端；所述过压检测端与所述高频变压器模块的电压输出端连接，所述过压保护信号输出端与所述光耦合器的阴极连接；所述短路检测端与所述高频变压器模块的5V电压输出端连接，所述短路保护信号输出端与所述开关电源管理芯片的补偿端连接；所述电源管理芯片的PWM信号输出端与所述高频变压器模块的受控端连接。

2.如权利要求1所述的变频器开关电源电路，其特征在于，所述输出保护模块包括：短路保护单元及过压保护单元，所述短路保护单元的短路检测端与所述高频变压器模块的5V电压输出端连接，所述短路保护单元的短路保护信号输出端与所述开关电源管理芯片的补偿端连接；所述过压保护单元的过压检测端与所述高频变压器模块的输出端连接，其中，所述过压保护单元与该高频变压器模块的输出端共地，所述过压保护单元的过压保护信号输出端与所述光耦合器的阴极连接。

3.如权利要求2所述的变频器开关电源电路，其特征在于，所述短路保护单元包括：第一P型三极管、第二N型三极管、第一电容、第一电阻、第二电阻及第三电阻；其中，所述第一P型三极管的基极经所述第一电阻与所述高频变压器模块的5V电压输出端连接，所述第一P型三极管的发射极经所述第二电阻与所述可控精密稳压源的2.5V电压输出端连接，所述第一P型三极管的集电极与所述第二N型三极管的基极连接，所述第二N型三极管的发射极接地，所述第二N型三极管的集电极与所述光耦合器的阴极连接，所述第一电容一端与所述第二N型三极管的基极连接，所述第一电容的另一端接地，所述第三电阻与所述第一电容并联。

4.如权利要求2所述的变频器开关电源电路，其特征在于，所述过压保护单元包括：第三P型三极管、第四N型三极管、第二电容、第四电阻、第五电阻及第六电阻；其中，所述第三P型三极管的基极经所述第四电阻与5V参考电压连接，所述第三P型三极管的集电极经所述第二电容接地，第三P型三极管的发射极经第五电阻与所述高频变压器模块的输出端连接，所述第三P型三极管的发射极还经所述第六电阻接地；所述第四N型三极管的基极与所述第三P型三极管的集电极连接，所述第四N型三极管的发射极接地，所述第四N型三极管的集电极与所述开关电源管理芯片的补偿端连接，所述过压保护单元与所述高频变压器模块的输出端共地。

5.如权利要求1~4任一项所述的变频器开关电源电路，其特征在于，所述开关电源管理芯片为UC2844或UC3844。