CN206099315U - 一种短路保护电路和反激开关电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种短路保护电路和反激开关电源电路。该短路保护电路用于在目标电路短路时保护目标电路，包括：短路隔离模块，所述短路隔离模块的输入端与所述目标电路的第一端电连接；短路保护模块，所述短路保护模块的输入端与所述短路隔离模块的输出端以及所述目标电路的第二端电连接，所述短路保护模块的输出端接地；保护连接模块，所述保护连接模块的输入端与所述目标电路的第三端电连接，所述保护连接模块的输出端与所述目标电路的第一端电连接。本实用新型提供的技术方案可在目标电路短路时，为目标电路的第二端提供电压，从而在目标电路短路时保护目标电路。

Description

一种短路保护电路和反激开关电源电路

技术领域

本实用新型实施例涉及电路技术领域，尤其涉及一种短路保护电路和反激开关电源电路。

背景技术

随着现代科技的飞速发展，功率器件也不断更新，开关电源被誉为高效节能电源。其中，在中小功率领域中，反激结构因为成本低廉，设计简单等特点被普遍采用。

图1为现有技术中反激开关电源电路的结构示意图。如图1所示，该反激开关电源电路包括电源电路110、第一反激变压器120、第一输出滤波电路130、第一反馈取样电路140、第一控制器150、第二反激变压器160、第二输出滤波电路170、第二反馈取样电路180和第二控制器190。交流电源通过电源电路110后分别输入至第一反激变压器120和第二反激变压器160，第一反激变压器120输出端经第一输出滤波电路130滤波后输出，第一反馈取样电路140对第一输出滤波电路130的输出进行取样并反馈至第一控制器150，第一控制器150根据第一反馈取样电路140的反馈结果对第一反激变压器120进行控制。第二反激变压器160输出端经第二输出滤波电路170滤波后输出，第二反馈取样电路180对第二输出滤波电路170的输出进行取样并反馈至第二控制器190，第二控制器190根据第二反馈取样电路180的反馈结果对第二反激变压器160进行控制。同时，第二反激变压器160为第一控制器150和第二控制器190提供VCC电源，第二输出滤波电路170为第一反馈取样电路140和第二反馈取样电路180供电。

然而，若第二输出滤波电路170发生短路时，第二输出滤波电路170无法为第一反馈取样电路140供电，第一反馈取样电路140停止工作，而第一控制器150继续工作，第一反激变压器120为开环控制，第一控制器120的控制信号增大，易导致电路损坏。

实用新型内容

本实用新型提供一种短路保护电路和反激开关电源电路，以实现目标电路发生短路时，保护目标电路。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种短路保护电路，用于在目标电路短路时保护目标电路，该短路保护电路包括：

短路隔离模块，所述短路隔离模块的输入端与所述目标电路的第一端电连接，用于短路时将所述目标电路从所述第一端隔离；

短路保护模块，所述短路保护模块的输入端与所述短路隔离模块的输出端以及所述目标电路的第二端电连接，所述短路保护模块的输出端接地，所述短路保护模块用于短路时为所述目标电路的第二端提供电压保护所述目标电路；

保护连接模块，所述保护连接模块的输入端与所述目标电路的第三端电连接，所述保护连接模块的输出端与所述目标电路的第一端电连接，用于短路时通过所述保护连接模块连接所述目标电路的第三端与所述目标电路的第一端。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种反激开关电源电路，该反激开关电源电路包括：

电源电路、第一反激变压器、第一输出滤波电路、第一反馈取样电路、第一控制器、第二反激变压器、第二输出滤波电路、第二反馈取样电路和第二控制器，还包括前文所述的短路保护电路，其中，

所述电源电路的输入端与交流电源电连接，所述电源电路的输出端与所述第一反激变压器的输入端和所述第二反激变压器的输入端电连接；

所述第一反激变压器的受控端与所述第一控制器的输出端电连接，所述第一反激变压器的输出端与所述第一输出滤波电路的输入端电连接；

所述第一反馈取样电路的输入端与所述第一输出滤波电路的输出端电连接，所述第一反馈取样电路的输出端与所述第一控制器的输入端电连接；

所述第二反激变压器的受控端与所述第二控制器的输出端电连接，所述第二反激变压器的输出端与所述第二输出滤波电路的输入端电连接，且所述第二反激变压器的供电端还与所述第一控制器的电源端以及所述第二控制器的电源端电连接，用于为所述第一控制器与所述第二控制器提供VCC电源；

所述第二输出滤波电路的输出端与所述第一反馈取样电路的输入端和所述第二反馈取样电路的输入端电连接，用于为所述第一反馈取样电路和所述第二反馈取样电路供电；

所述第二反馈取样电路的输入端与所述第二输出滤波电路的输出端电连接，所述第二反馈取样电路的输出端与所述第二控制器的输入端电连接；

所述第一反馈取样电路包括电阻、光耦和电压比较器，其中，

所述短路隔离模块的输入端与所述第二输出滤波电路的输出端电连接，所述电阻的第一端与所述短路隔离模块的输出端以及所述短路保护模块的输入端电连接，所述电阻的第二端与所述光耦的第一端电连接，所述光耦的第二端与所述电压比较器的输出端以及所述保护连接模块的输入端电连接，所述光耦的第三端与所述第一控制器的反馈引脚电连接，所述光耦的第四端接地，所述电压比较器的同相端接入基准电压，所述电压比较器的反相端与所述第一输出滤波电路的输出端电连接，所述电压比较器的电源正极端与所述第二输出滤波电路的输出端电连接，所述电压比较器的电源负极端接地。

本实用新型提供的短路保护电路，通过包括短路隔离模块、短路保护模块和保护连接模块，使得短路时，通过短路隔离模块将目标电路从目标电路的第一端隔离，通过短路保护模块为目标电路的第二端提供电压，保护目标电路，通过保护连接模块连接目标电路的第三端与目标电路的第一端，从而在目标电路短路时，保护目标电路。

附图说明

图1为现有技术中反激开关电源电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一中的短路保护电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例二中的短路保护电路的结构示意图；

图4是本实用新型实施例二中的短路保护电路的电路原理图；

图5为本实用新型实施例三中的反激开关电源电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图2为本实用新型实施例一提供的短路保护电路的结构示意图。如图2所示，本实施例提供的短路保护电路包括：短路隔离模块210、短路保护模块220和保护连接模块230。

其中，短路隔离模块210的输入端与目标电路的第一端电连接，用于短路时将目标电路从所述第一端隔离；短路保护模块220的输入端与短路隔离模块210的输出端以及目标电路的第二端电连接，短路保护模块220的输出端接地，短路保护模块220用于短路时为目标电路的第二端提供电压，保护目标电路；保护连接模块230的输入端与目标电路的第三端电连接，保护连接模块230的输出端与目标电路的第一端电连接，用于短路时通过保护连接模块230连接目标电路的第三端与目标电路的第一端。

示例性的，在没有本方案中的短路保护电路时，当目标电路短路，目标电路的第二端为低电压，导致目标电路损坏。本方案中的短路保护电路能在目标电路短路时提供保护，具体而言，通过短路保护模块220为目标电路的第二端提供高电压，从而保护目标电路，通过短路隔离模块210将目标电路从第一端隔离，使得短路保护模块220不对目标电路的第一端提供高电压，通过保护连接模块230连接目标电路的第三端和目标电路的第一端，形成保护回路。从而实现在目标电路短路时，保护目标电路。

本实施例提供的短路保护电路，通过包括短路隔离模块、短路保护模块和保护连接模块，使得短路时，通过短路隔离模块将目标电路从目标电路的第一端隔离，通过短路保护模块为目标电路的第二端提供电压，保护目标电路，通过保护连接模块连接目标电路的第三端与目标电路的第一端，从而在目标电路短路时，保护目标电路。

实施例二

图3为本实用新型实施例二提供的短路保护电路的结构示意图。本实施例为对上述实施例的进一步说明。如图3所示，本实施提供的短路保护电路包括：短路隔离模块310、短路保护模块320和保护连接模块330。进一步的，短路隔离模块310包括第一二极管VT1。

其中，第一二极管VT1的正极与目标电路的第一端电连接，第一二极管VT1的负极与目标电路的第二端电连接。

第一二极管VT1在目标电路正常工作时，处于导通状态，使得目标电路正常工作，在目标电路短路时，处于截止状态，将目标电路从第一端隔离。

进一步的，短路保护模块320包括电容C，电容C的第一端与目标电路的第二端电连接，电容C的第二端接地。

电容C在目标电路正常工作时，处于充电状态，储存电荷，当目标电路短路时，处于放电状态，从而为目标电路的第二端提供电压，在目标电路发生短路时，保护目标电路。

优选的，电容C的大小为10微法。

进一步的，保护连接模块330包括第二二极管VT2，第二二极管VT2的正极与目标电路的第三端电连接，第二二极管VT2的负极与目标电路的第一端电连接。

第二二极管VT2在目标电路正常工作时，处于截止状态，在目标电路短路时，处于导通状态，从而在目标电路短路时，连接目标电路的第三端与目标电路的第一端。

图4为本实施例提供的短路保护电路的电路原理图。如图4所示，以目标电路为反激开关电源电路为例，第一二极管VT1的正极与第二输出滤波电路410的输出端电连接，电阻R1、光耦U1和电压比较器A1为第一反馈取样电路420，电阻R1的第一端与第一二极管VT1的负极以及电容C的第一端电连接，电阻R1的第二端与光耦U1的第一端电连接，光耦U1的第二端与电压比较器A1的输出端以及第二二极管VT2的正极电连接，光耦U1的第三端与第一控制器430的反馈引脚(FB)电连接，光耦U1的第四端接地，电压比较器A1的同相端接入基准电压，电压比较器A1的反相端与第一输出滤波电路440的输出端电连接，电压比较器A1的电源正极端与第二输出滤波电路410的输出端电连接，电压比较器的电源负极端接地。

图4所示的电路，在电路正常工作时，若第一输出滤波电路440的输出电压大于同相端接入的参考电压，电压比较器A1的输出端为低电压，由于第二输出滤波电路410的输出端为高电压，如12V，则有一定的电流流过第一二极管VT1、电阻R1、光耦U1的原边发光二极管和第二二极管VT2，光耦U1的原边发光二极管发光使得副边的光敏三极管导通，将第一控制器430的反馈引脚电压拉低，从而控制第一反激变压器输出端的输出电压降低，进而使得第一输出滤波电路440输出端的输出电压降低。同时电容C为充电状态，储存电荷；若第一输出滤波电路440的输出电压小于同相端接入的参考电压，电压比较器A1的输出端为高电压，接近第二输出滤波电路410的输出端电压，因此无电流或有较小流过第一二极管VT1、电阻R1、光耦U1的原边发光二极管和第二二极管VT2，则第一控制器430的反馈引脚电压为高电压，从而控制第一反激变压器输出端的输出电压升高，进而使得第一输出滤波电路440输出端的输出电压升高。同时电容C仍为充电状态，储存电荷。

当第二输出滤波电路410对地短路时，则电压比较器A1的电源正极端接入电压为0，电压比较器A1不工作，第一二极管VT1的正极接入电压也为0，呈截止状态，将电容C的放电隔离，则电容C通过电阻R1、光耦U1的原边发光二极管和第二二极管VT2回路放电，由于电容两端电压较大，因此，放电回路的电流比较大，使得第一控制器430的反馈引脚拉低至地，从而第一控制器430停止输出控制信号，则第一反激变压器的输出端无输出信号，从而保护目标电路。当短路故障被排除后，电路即可恢复正常工作状态。

本实施例提供的技术方案，通过第一二极管在目标电路短路时呈截止状态，从而将目标电路从第一端隔离，通过电容使得在目标电路正常工作时，为充电状态，储存电荷，当目标电路短路时，为放电状态，为目标电路的第二端提供电压，从而保护目标电路，通过第二二极管使得目标电路短路时，为导通状态，连接目标电路的第三端和第一端，形成放电回路。从而实现在目标电路短路时，保护目标电路。

实施例三

图5为本实用新型实施例三提供的反激开关电源电路的结构示意图。如图5所示，本实施例提供的显示屏包括：电源电路510、第一反激变压器520、第一输出滤波电路530、第一反馈取样电路540、第一控制器550、第二反激变压器560、第二输出滤波电路570、第二反馈取样电路580和第二控制器590，还包括前述任一实施例中的短路保护电路500，其中，

电源电路510的输入端与交流电源电连接，电源电路510的输出端与第一反激变压器520的输入端和第二反激变压器560的输入端电连接；

第一反激变压器520的受控端与第一控制器550的输出端电连接，第一反激变压器520的输出端与第一输出滤波电路530的输入端电连接；

第一反馈取样电路540的输入端与第一输出滤波电路530的输出端电连接，第一反馈取样电路540的输出端与第一控制器550的输入端电连接；

第二反激变压器560的受控端与第二控制器590的输出端电连接，第二反激变压器560的输出端与第二输出滤波电路570的输入端电连接，且第二反激变压器560的供电端还与第一控制器550的电源端以及第二控制器590的电源端电连接，用于为第一控制器550与第二控制器590提供VCC电源；

第二输出滤波电路570的输出端与第一反馈取样电路540的输入端和第二反馈取样电路580的输入端电连接，用于为第一反馈取样电路540和第二反馈取样电路580供电。

第二反馈取样电路580的输入端与第二输出滤波电路570的输出端电连接，第二反馈取样电路580的输出端与第二控制器590的输入端电连接；

第一反馈取样电路540包括电阻R2、光耦U2和电压比较器A2，其中，

短路隔离模块501的输入端与第二输出滤波电路570的输出端电连接，电阻R2的第一端与短路隔离模块501的输出端以及短路保护模块502的输入端电连接，电阻R2的第二端与光耦U2的第一端电连接，光耦U2的第二端与电压比较器A2的输出端以及保护连接模块503的输入端电连接，光耦U2的第三端与第一控制器550的反馈引脚电连接，光耦U2的第四端接地，电压比较器A2的同相端接入基准电压，电压比较器A2的反相端与第一输出滤波电路530的输出端电连接，电压比较器A2的电源正极端与第二输出滤波电路570的输出端电连接，电压比较器A2的电源负极端接地。

上述反激开关电源电路的短路保护功能可通过本实用新型任意实施例提供的短路保护电路来实现，具备短路保护电路相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本实用新型任意实施例所提供的短路保护电路。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种短路保护电路，用于在目标电路短路时保护目标电路，其特征在于，包括：

短路隔离模块，所述短路隔离模块的输入端与所述目标电路的第一端电连接，用于短路时将所述目标电路从所述第一端隔离；

短路保护模块，所述短路保护模块的输入端与所述短路隔离模块的输出端以及所述目标电路的第二端电连接，所述短路保护模块的输出端接地，所述短路保护模块用于短路时为所述目标电路的第二端提供电压保护所述目标电路；

保护连接模块，所述保护连接模块的输入端与所述目标电路的第三端电连接，所述保护连接模块的输出端与所述目标电路的第一端电连接，用于短路时通过所述保护连接模块连接所述目标电路的第三端与所述目标电路的第一端。

2.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于，所述短路隔离模块包括：第一二极管，所述第一二极管的正极与所述目标电路的第一端电连接，所述第一二极管的负极与所述目标电路的第二端电连接。

3.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于，所述短路保护模块包括：电容，所述电容的第一端与所述目标电路的第二端电连接，所述电容的第二端接地。

4.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于，所述保护连接模块包括：第二二极管，所述第二二极管的正极与所述目标电路的第三端电连接，所述第二二极管的负极与所述目标电路的第一端电连接。

5.根据权利要求3所述的短路保护电路，其特征在于，所述电容大小为10微法。

6.一种反激开关电源电路，其特征在于，包括：电源电路、第一反激变压器、第一输出滤波电路、第一反馈取样电路、第一控制器、第二反激变压器、第二输出滤波电路、第二反馈取样电路和第二控制器，还包括权利要求1-5任一项所述的短路保护电路，其中，

所述电源电路的输入端与交流电源电连接，所述电源电路的输出端与所述第一反激变压器的输入端和所述第二反激变压器的输入端电连接；

所述第一反激变压器的受控端与所述第一控制器的输出端电连接，所述第一反激变压器的输出端与所述第一输出滤波电路的输入端电连接；

所述第一反馈取样电路的输入端与所述第一输出滤波电路的输出端电连接，所述第一反馈取样电路的输出端与所述第一控制器的输入端电连接；

所述第二反激变压器的受控端与所述第二控制器的输出端电连接，所述第二反激变压器的输出端与所述第二输出滤波电路的输入端电连接，且所述第二反激变压器的供电端还与所述第一控制器的电源端以及所述第二控制器的电源端电连接，用于为所述第一控制器与所述第二控制器提供VCC电源；

所述第二输出滤波电路的输出端与所述第一反馈取样电路的输入端和所述第二反馈取样电路的输入端电连接，用于为所述第一反馈取样电路和所述第二反馈取样电路供电；

所述第二反馈取样电路的输入端与所述第二输出滤波电路的输出端电连接，所述第二反馈取样电路的输出端与所述第二控制器的输入端电连接；

所述第一反馈取样电路包括电阻、光耦和电压比较器，其中，

所述短路隔离模块的输入端与所述第二输出滤波电路的输出端电连接，所述电阻的第一端与所述短路隔离模块的输出端以及所述短路保护模块的输入端电连接，所述电阻的第二端与所述光耦的第一端电连接，所述光耦的第二端与所述电压比较器的输出端以及所述保护连接模块的输入端电连接，所述光耦的第三端与所述第一控制器的反馈引脚电连接，所述光耦的第四端接地，所述电压比较器的同相端接入基准电压，所述电压比较器的反相端与所述第一输出滤波电路的输出端电连接，所述电压比较器的电源正极端与所述第二输出滤波电路的输出端电连接，所述电压比较器的电源负极端接地。